Question

（1）在“研究杠桿平衡條件”的實驗中，采用如圖所示的裝置，實驗時要讓杠桿AB在

水平

位置平衡，這樣做的好處是

可避免杠桿自重的影響，并便于從杠桿上讀出或測出力臂

（2）若實驗前發現B端下沉，可將B端螺母向

左

邊調節．若不計杠桿質量和摩擦，杠桿刻度均勻，每個鉤碼質量為50g，當在圖中E點掛二個鉤碼時，在C點應掛

3

個鉤碼杠桿才能在水平位置平衡．
（3）若C點不掛鉤碼，改在D點用彈簧測力計拉，欲使杠桿在水平平衡，這時彈簧測力計的最小讀數為

1.5

N．此時拉力的方向是

豎直向上．

Answer 1

分析：（1）實驗前先要調節杠桿兩端的螺母，使其在水平位置平衡，這是為使杠桿所受的重力通過支點，從而可以不考慮杠桿的重力對其轉動的影響；調節好以后，仍要使杠桿在水平位置平衡，是為了便于從杠桿上讀出或測出力臂的長度；
（2）平衡螺母的調節方法：左低右調，右低左調；根據杠桿平衡條件F₁L₁=F₂L₂求出在C點應掛的鉤碼數；
（3）求出鉤碼的重力，根據杠桿平衡條件F₁L₁=F₂L₂求出在D點拉力的大小；力的方向必須在豎直方向上，和杠桿垂直，杠桿的長正好是力臂的長度，此時力臂最長拉力最小．

解答：解：（1）實驗前，應調節橫桿AB在水平位置平衡，這樣做的好處是可避免杠桿自重的影響，并便于從杠桿上讀出或測出力臂；
（2）若當時觀察到B端下沉，可將B端螺母向左邊調節；由F₁L₁=F₂L₂得：F_C=

FELE

LC

=

2G×3L

2L

=3G，即需要在C點掛3個鉤碼才能使杠桿在水平位置平衡；
（3）要使彈簧測力計的拉力最小，必須力臂最長，即等于支點到D點的杠桿長度，那么拉力的方向必須和杠桿垂直，即豎直向上；
掛在E點2個鉤碼的質量m=100g=0.1kg，在E點的拉力等于鉤碼的重力F_E=G=mg=0.1kg×10N/kg=1N，由F₁L₁=F₂L₂得：F_D=

FELE

LD

=

1N×3L

2L

=1.5N．
故答案為：（1）水平；可避免杠桿自重的影響，并便于從杠桿上讀出或測出力臂；（2）左；3；（3）1.5；豎直向上．

點評：此題考查了杠桿的調節與平衡條件的應用，實驗中為了測量數據的方便，強調了力的方向沿豎直方向，杠桿要處于水平平衡狀態．