Question

小明在“研究杠桿平衡條件”的實驗中：
（1）把杠桿支起在支架上，觀察到杠桿左端下沉，當他去調節螺母時，發現兩側螺母已丟失，聰明的小明在

 

側末端適當纏些透明膠就使杠桿在水平位置平衡了．小明先調節杠桿在水平位置平衡這樣做的目的是

 

．
（2）某次測量中，如圖所示的杠桿已處于平衡狀態，若小明在兩邊鉤碼下方各拿走兩個鉤碼，杠桿向

 

（填“左”或”右”）端將下沉．為使杠桿恢復水平平衡，小明應將左側剩余的兩個鉤碼移至

 

處（填“A”或“B”或“D”或“E”）．

Answer 1

分析：（1）杠桿平衡調節原則是：右低將平衡螺母左調，左低將平衡螺母右調．調節螺母的本質是使移動杠桿的重心在支點上，這時杠桿平衡．如無螺母，也可采取其他措施，移動杠桿的重心到支點，使杠桿平衡．觀察到杠桿左端下沉，所以可在杠桿右側末端適當纏些透明膠就使杠桿在水平位置平衡了．
（2）若杠桿平衡，再從兩邊鉤碼下方各拿走鉤碼，分析杠桿的平衡，可先分別算出此時的F₁×L₁和F₂×L₂大小進行比較確定．
當杠桿 F₁×L₁=F₂×L₂，杠桿平衡；
當杠桿 F₁×L₁＞F₂×L₂，杠桿F₁端下沉；
當杠桿 F₁×L₁＜F₂×L₂，杠桿F₂端下沉；
若杠桿重新平衡，移動鉤碼，仍需F₁×L₁=F₂×L₂．

解答：解：（1）在“研究杠桿平衡條件”的實驗中，我們應首先調節杠桿在水平位置平衡．這一調節過程的目的是為了使杠桿的自重對杠桿平衡不產生影響．
    在杠桿調平時，觀察到杠桿左端下沉，說明水平時重心在支點左邊，使重心右移，杠桿才能平衡，在沒有螺母的情況下，在右側末端纏些透明膠能使杠桿重心向右移動，纏適量透明膠，當重心到支點處，杠桿就平衡了．
（2）小明在兩邊鉤碼下方各拿走兩個鉤碼，此時左邊剩2個鉤碼，右邊剩1個鉤碼，左邊：F₁×L₁=2個×3格，右邊：F₂×L₂=1個×4格，F₁×L₁＞F₂×L₂，杠桿左邊下沉．
為使杠桿恢復水平平衡，設鉤碼重為G，杠桿每小格為1cm．根據杠桿的平衡條件F₁L₁=F₂L₂，得：
L₁=

F2L2

F1

=

G×4cm

2G

=2cm，所以小明應將左側剩余的兩個鉤碼移至D處．
故答案為：（1）右，排除杠桿自重對實驗的影響．（2）左，D．

點評：本題主要考查學生對實驗出現問題時的分析處置能力，以及杠桿的平衡條件F₁L₁=F₂L₂運用．