Question

小剛利用如圖所示實驗裝置，探究“杠桿在水平位置平衡時，如果動力臂和阻力臂保持不變，動力跟阻力的關系”．請回答以下問題：

（1）在使用彈簧測力計之前應將指針______．
（2）通過多次實驗，小剛對記錄的實驗數據進行分析后得出的正確結論與圖中的圖象______（填字母）相符合．

（3）小剛進一步研究杠桿的平衡狀態，圖中鉤碼完全相同，且杠桿上標線間距相等．若使彈簧測力計的示數變為原來的一半，仍保持杠桿在水平位置平衡，可以______（填字母）．

A．減少1個鉤碼
B．減小2個鉤碼
C．減小3個鉤碼
D．把鉤碼向左移一個小格．

Answer 1

【答案】分析：（1）使用彈簧測力計之前要把彈簧測力計的指針調零，并且來回拉幾次，防止彈簧卡住．
（2）根據杠桿平衡條件，當動力臂和阻力臂不變時，動力和阻力的比值是相同的，所以動力和阻力成正比．找正比函數圖象即可．
（3）設杠桿的每一個小格為l，每一個鉤碼的重為G，根據杠桿平衡條件求出如圖中彈簧測力計示數，再求出每一個選項的動力，進行判斷．
解答：解：（1）使用彈簧測力計之前，把彈簧測力計的指針調零．
（2）根據杠桿平衡條件=得，如果動力臂和阻力臂保持不變，的比是定值，所以動力和阻力成正比，所以圖象A正確．
（3）設杠桿的每一個小格為l，每一個鉤碼的重為G，
根據杠桿平衡條件，4G×3l=F×6l，
如圖中彈簧測力計示數為：F=2N．
A．減少1個鉤碼，根據杠桿平衡條件，3G×3l=F×6l，彈簧測力計示數為：F₁=1.5N．
B．減小2個鉤碼，根據杠桿平衡條件，2G×3l=F×6l，彈簧測力計示數為：F₂=1N．
C．減小3個鉤碼，根據杠桿平衡條件，G×3l=F×6l，彈簧測力計示數為：F₁=0.5N．
D．把鉤碼向左移一個小格，根據杠桿平衡條件，4G×2l=F×6l，彈簧測力計示數為：F₁=1.3N．
故答案為：（1）調零；（2）A；（3）B．
點評：（1）當兩個物理量的比值為一個定值時，兩個物理量成正比，兩個物理量的乘積為一個定值時，兩個物理量成反比．
（2）對于杠桿平衡問題，設杠桿的每一個小格、每一個鉤碼為一個具體的數據，計算更方便簡單．