Question

【題目】小紅和小明合作進行“杠桿平衡條件”的實驗探究．

（1）若實驗前杠桿如圖甲所示，可將杠桿兩端的平衡螺母向_____（填“左”或“右”）調(diào)節(jié)，使杠桿在水平位置平衡．

（2）在杠桿兩端加掛鉤碼，并移動鉤碼，使杠桿在水平位置平衡，測出力臂，多次實驗并把數(shù)據(jù)記錄在表格中．

次數(shù)	F1/N	L1/cm	F2/N	L2/cm
1	1	10	2	5
2	2	10	1	20
3	2	15	3	10

小明根據(jù)表格數(shù)據(jù)得出杠桿平衡條件是：_____．

（3）在實驗中，改變力和力臂的大小得到多組數(shù)據(jù)的目的是_____（填序號）

A．使測量數(shù)據(jù)更準確

B．多次測量取平均值減小誤差

C．避免偶然性，使實驗結(jié)論具有普遍性

（4）杠桿調(diào)節(jié)平衡后，小紅在杠桿上的A點處掛4個鉤碼，如圖乙所示，為使杠桿重新平衡，應在B點掛_____個鉤碼．當杠桿平衡后，將A點和B點下方所掛鉤碼同時向O靠近一格，杠桿會_____（填“左側(cè)下降”、“右側(cè)下降”或“仍水平平衡”）．

（5）完成實驗后，小紅利用杠桿的平衡條件來測量石塊的密度：

①在溢水杯中裝滿水，如圖丙所示，將石塊緩慢浸沒在水中，讓溢出的水流入小桶A中；

②將石塊從溢水杯中取出，擦干后放入另一相同小桶B中，將裝有水和石塊的A、B兩個小桶分別掛在調(diào)好的杠桿兩端，移動小桶在杠桿上的位置，直至杠桿在水平位置恢復平衡，如圖丁所示；

③此時小桶A、B的懸掛點距支點O分別為13cm和5cm，若不考慮小桶重力，則石塊密度的測量值為_____kg/m3；若考慮小桶重力，石塊的實際密度將比上述測量值_____（選填“大”或“小”）．

Answer 1

【答案】右 F1L1=F2L2 C 6 左側(cè)下降 2.6×103 大

【解析】

(1)[1] 若實驗前杠桿如圖甲所示，左端下沉，右端上翹，可將杠桿兩端的平衡螺母向右調(diào)節(jié)，使杠桿在水平位置平衡；

(2)[2] 分析表格中的數(shù)據(jù)可得出杠桿平衡的條件是：F1L1=F2L2；

(3)[3] 探究杠桿平衡的條件時，多次改變力和力臂的大小主要是為了獲取多組實驗數(shù)據(jù)歸納出物理規(guī)律，使結(jié)論具有普遍性，故選C；

(4)[4] 設杠桿每個格的長度為L，每個鉤碼的重力為G，根據(jù)杠桿的平衡條件：FALA=FBLB，

即：

4G×3L=FB×2L

解得：

FB=6G

需掛6個鉤碼；

[5] 根據(jù)杠桿的平衡條件：FALA=FBLB，若A、B兩點的鉤碼同時向靠近支點的方向移動一個格，則左側(cè)：

4G×2L=8GL

右側(cè)：

6G×L=6GL

因為：

8GL＞6GL

所以杠桿左端會下降；

(5)[6] 將裝有水和石塊的A、B兩個小桶分別掛在調(diào)好的杠桿兩端，移動小桶在杠桿上的位置，直到杠桿在水平位置回復平衡，如圖丙所示。此時小桶A、B的懸掛點距支點O分別為13cm和5cm，若不考慮小桶重力，根據(jù)杠桿平衡條件可知，

G石L1=G水L2

即：

m石gL1=m水gL2

ρ石V石gL1=ρ水V水gL2

ρ石V石L1=ρ水V水L2

因為倒出的水的體積就是石塊的體積，即：

V石=V水

則石塊的密度：

[7] 若考慮小桶重力，質(zhì)量偏大。由得：石塊的實際密度將比上述測量值偏大。