Question

【題目】在“探究杠桿平衡條件”的實驗中：

(1)小華同學先把杠桿的中點支在支架上，杠桿靜止在如圖甲所示的位置，為了使杠桿在水平位置平衡，此時應向_____調節平衡螺母；

(2)如果利用如圖乙所示裝置進行實驗，每個鉤碼重0.5N，杠桿平衡時彈簧測力計的讀數應為_____N。如果保持彈簧測力計拉力作用點的位置不變，把彈簧測力計沿虛線方向拉，為了保證杠桿在水平位置平衡，其示數_____（選填“變大”“不變”或“變小”）；

(3)某次實驗中，用如圖丙所示的方式懸掛鉤碼，杠桿也能水平平衡（杠桿上每格等距），但老師卻往往提醒大家不要采用這種方式。這主要是以下哪種原因_____；（選填字母）

A．一個人無法獨立操作 B．需要使用太多的鉤碼

C．力臂與杠桿不重合 D．力和力臂數目過多

(4)某同學想利用杠桿的平衡條件來測量刻度尺的質量如圖丁所示；

①將刻度尺平放在支座上，左右移動刻度尺，找出能夠使刻度尺在水平位置保持平衡的支點位置，記下這個位置，它就是刻度尺的重心；

②將質量為M1的物體掛在刻度尺左邊某一位置，向右移動刻度尺，直到刻度尺能夠在支座上重新保持水平平衡。記錄物體懸掛點到支座的距離L1和刻度尺的_________到支座的距離L2；

③根據杠桿的平衡條件，可以計算出刻度尺的質量m＝_________（用題目中所給物理量表示）。

Answer 1

【答案】左 2.25 變大 D 重心

【解析】

(1)[1]杠桿停在如圖甲所示的位置，保持靜止狀態，杠桿處于平衡狀態。要使杠桿在水平位置處于平衡狀態，平衡螺母向上翹的左端移動，杠桿在水平位置平衡，力臂在杠桿上，便于直接從杠桿上測量力臂。

(2)[2]設一格的長度為L，杠桿在水平位置平衡，則力F1的方向應豎直向上，由得

解得

[3] 從乙圖中可以看出，彈簧秤的作用力最長的力臂為4L，即杠桿的長度，當力的方向發生改變時，力臂將減小，因此作用力將變大。

(3)[4] 研究杠桿的平衡，需要有動力和阻力但力多了增加了難度，且不易得出結論來，故D正確。

(4)[5]將質量為M1的物體掛在刻度尺左邊某一位置，移動刻度尺，知道刻度尺能夠在支座上重新保持水平平衡。紀錄物體懸掛點到支座的距離L1和刻度尺的重心到支座的距離L2。

[6] 根據杠桿平衡的條件動力×動力臂=阻力×阻力臂，可知

即

所以直尺的質量