Question

【題目】小明同學在“探究杠桿平衡條件的實驗”中：

（1）實驗前，杠桿左端下沉，則應將左端的平衡螺母向________調節，直到杠桿在水平位置平衡，這樣做的目的是________。

（2）如圖甲所示，在A點掛4個鉤碼，要使杠桿在水平位置平衡，應在B點掛________個相同的鉤碼；

（3）如圖乙所示，改用彈簧測力計向下拉杠桿，使杠桿仍在水平位置平衡，當測力計從a位置轉動到b位置時其示數將________，原因是___________________。

（4）小明查閱資料發現：當杠桿平衡時，所有動力與其力臂乘積之和等于所有阻力與其力臂乘積之和相等，于是他做了如圖丙所示的實驗，在杠桿左端掛了一個重為G1的物體，在杠桿右端不同位置分別掛了重為G2和G3的物體，并測出相對應的力臂，杠桿仍然在水平位置平衡。請寫出此狀態下杠桿平衡時的表達式：_________。（答案必須利用丙圖給的物理量表示）

（5）學習了機械效率后，如圖丁小明使用同一杠桿（質地均勻）采用兩種方法將物體A提升相同的高度，在工作過程中方法一和方法二的機械效率分別為和，則______ （“>”、“=”或“<”）。

Answer 1

【答案】右 便于測量力臂 6 變大 F的力臂變小，阻力、阻力臂不變 G1 l1 =G2 l2 +G3 l3 <

【解析】

(1)[1]調節杠桿在水平位置平衡，杠桿右端偏高，左端的平衡螺母應向上翹的右端移動，使杠桿在水平位置平衡；

[2]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)[3]設杠桿每個格的長度為L，每個鉤碼的重力為G，由杠桿的平衡條件知道，FAlA =FB lB ，

即

4G×3L=FB ×2L，

解得FB =6G，所以，需掛6個鉤碼;

(3)[4][5]保持B點不變，若拉力F向右傾斜時，此時F的力臂變小，阻力、阻力臂不變，根據杠桿的平衡條件，動力變大；

(4)[6]由圖丙所示的實驗裝置知道，在杠桿左端掛了一個重為G1 的物體，在杠桿右端不同位置分別掛了重為G2 和G3 的物體，杠桿仍然在水平位置平衡，由杠桿的平衡條件總結成所有“動力×動力臂”的和等于所有“阻力×阻力臂”的和，所以，此狀態下杠桿平衡時的表達式是：

G1 l1 =G2 l2 +G3 l3；

(5)[7]由圖知道，使用甲裝置提起物體時，拉力做的功包括兩部分：克服物重、克服杠桿重力；使用乙裝置提起物體時，由于杠桿的重心在O點，所以，拉力做的功只要克服物重即可，由知道，第二種裝置的機械效率更高。