Question

在“研究杠桿平衡條件”實驗中：

（1）實驗時先調節杠桿在

水平

位置平衡，這樣做的目的是

便于測量力臂大小，同時消除杠桿自重對杠桿平衡的影響

．
（2）某同學在做實驗時發現杠桿如圖甲所示，他應該將左端的平衡螺母向

右

調，或將右端的平衡螺母向

右

調．
（3）實驗過程中出現圖乙所示情況，為了使杠桿在水平位置平衡，這時應將右邊的鉤碼向

右

（填“左”或“右”）移動

2

格．
（4）圖乙中杠桿水平平衡后，在杠桿左右兩邊鉤碼下同時加一個相同的鉤碼，這時杠桿將

順時針轉動

．（填“保持水平平衡”、“順時針轉動”或“逆時針轉動”）
（5）當在A處掛三個鉤碼如圖丙所示，要使杠桿平衡應在B處掛

4

個鉤碼（每個鉤碼質量均為100g）．拿去B處鉤碼，改在C處用彈簧測力計豎直向上拉，杠桿平衡時彈簧測力計上的示數為

6

N．（g=10N/kg）

Answer 1

分析：（1）探究杠桿平衡時，使杠桿在水平位置平衡，力臂在杠桿上，便于測量力臂大小，同時消除杠桿自重對杠桿平衡的影響；
（2）調節杠桿在水平位置平衡，無論杠桿左端還是右端的平衡螺母都要向上翹的一端移動；
（3）利用杠桿的平衡條件F₁L₁=F₂L₂計算出右邊的鉤碼所掛的位置，然后與現在的位置右邊4格作比較，得出鉤碼應向右移動的格數衡；
（4）杠桿是否平衡，取決于F₁L₁與F₂L₂的乘積，若F₁L₁=F₂L₂，杠桿平衡；若F₁L₁≠F₂L₂，杠桿就不平衡，會沿FL的值大的F的方向轉動；
（5）由杠桿平衡條件：動力×動力臂=阻力×阻力臂．可計算出所掛鉤碼的多少；根據杠桿的平衡條件，可計算出用彈簧測力計在C點豎直向上拉著杠桿使它水平平衡時的拉力．

解答：解：（1）“探究杠桿的平衡條件”實驗中，使杠桿在水平位置平衡，力臂在杠桿上，便于測量力臂大小，同時消除杠桿自重對杠桿平衡的影響；
（2）如圖甲所示，調節杠桿在水平位置平衡，杠桿右端偏高，左端和右端的平衡螺母都向上翹的右端移動；
（3）設杠桿每一個小格代表L，一個鉤碼的重為G，左端2G×3L=6GL，右端G×nL=6GL，則n=6，即應將右邊的鉤碼向右移動兩格；
（4）將圖乙中的杠桿調節水平平衡后，在杠桿左右兩邊鉤碼下同時增加一個相同的鉤碼，3G×3L＜2G×6L，即右邊的力和力臂的乘積大于左邊的力和力臂的乘積，杠桿沿順時針方向轉動；
（5）在A處距支點4個格，B處距支點3個格，A處掛有3個鉤碼，根據杠桿平衡原理，則B處應掛4個鉤碼；
設OA=4L，則OC=2L，
A處3個鉤碼的重力G_A=m_Ag=3×100×10^-3kg×10N/kg=3N，
∴由杠桿的平衡條件可知：OA?G_A=OC?F，
∴4L×3N=2FL，
解得F=6N．
故答案為：（1）便于測量力臂大小，同時消除杠桿自重對杠桿平衡的影響；（2）右；右；（3）右；2；（4）順時針轉動；（5）4；6．

點評：（1）判斷杠桿是否能保持水平平衡只要看“動力和動力臂的乘積”與“阻力和阻力臂的乘積”是否相等．如果乘積相等，則杠桿平衡；若乘積不等，那么杠桿將向乘積大的一邊下傾．
（2）杠桿的平衡條件：動力×動力臂=阻力×阻力臂，即F₁L₁=F₂L₂；運用此條件進行杠桿平衡的計算．