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小华、小明两位同学通过实验探究杠杆平衡的条件,所用实验器材有杠杆、弹簧测力计、钩码和支架等.他们分别在已调水平平衡的杠杆上施加动力F1、阻力F2并使杠杆在水平位置平衡,记录

题目详情
小华、小明两位同学通过实验探究杠杆平衡的条件,所用实验器材有杠杆、弹簧测力计、钩码和支架等.他们分别在已调水平平衡的杠杆上施加动力F1、阻力F2并使杠杆在水平位置平衡,记录动力臂l1及阻力臂l2,小华、小明的操作情况分别如图(a)、(b)所示,表一、表二为他们记录的实验数据.
表一  小华同学
实验
序号
F1
(牛)
l1
(厘米)
F2
(牛)
l2
(厘米)
1 1 8 8 1
2 3 6 6 3
3 2 8 8 2
表二  小明同学
实验
序号
F1
(牛)
l1
(厘米)
F2
(牛)
l2
(厘米)
4 1 8 4 2
5 2 8 4 4
6 4 5 2 10
(1)分析比较实验序号1、2与3的数据及相关条件,小华得出结论:杠杆平衡的条件是F1+l1=F2+l2.请判断:小华的结论是______的(选填“正确”或“错误”),依据是:______.
(2)进一步综合分析比较表一和表二中的数据及相关条件,可归纳得出结论:杠杆平衡的条件是______.
(3)得出上述杠杆平衡的条件后,小华也欲用弹簧测力计和钩码进行实验,但跟小明的操作不同的是,设计了如图(c)所示的方案.请判断:她______能否得出杠杆的平衡条件(选填“能”或“不能”).写出判断的理由:______.
▼优质解答
答案和解析
(1)力和力臂是两个不同的物理量,不同的物理量是不能相加,故小华的结论是错误的;
(2)根据题中表格中的数据可知,动力×动力臂的乘积都等于阻力×阻力臂的乘积,所以杠杆的平衡条件是F1l1=F2l2
(3)由图c所示可知,将弹簧测力计竖直向上拉动杠杆,拉力与钩码重力对杠杆的作用效果相反(一个使杠杆逆时针转动,一个使杠杆顺时针转动)如果拉力满足满足F1l1=F2l2,可使杠杆在水平位置平衡.
答案为:(1)错误,两个不同的物理量不能相加;(2)F1l1=F2l2
(3)能;可以满足杠杆平衡条件:F1l1=F2l2