Question

【題目】在探究杠桿的平衡條件實驗中，某同學用重力可以忽略不計的輕桿做如下圖所示的實驗:

（1）.實驗前沒掛鉤碼時，杠桿靜止的位置如圖甲所示，此時應將螺母向______調節，使杠桿在水平位置平衡，其目的是____________

（2）.杠桿調節平衡后，該同學將杠桿左右兩側分別掛上鉤碼，如圖乙所示，杠桿會向_______端下沉，若要使杠桿在水平位置平衡，可以將右邊鉤碼向_____移動一格。（“左”或“右”）

（3）.該同學設計了另外一種方案用彈簧測力計來代替一組鉤碼，如圖所示，用彈簧測力計將杠桿拉至水平位置平衡，此時彈簧測力計的讀數為______N(每個鉤碼質量為50g，g=10N/kg）

（4）.若該同學用彈簧測力計在D點向下拉杠桿，使杠桿在水平位置平衡，如圖丁所示當測力計從a位置轉到b位置時，其彈簧測力計示數大小將________．（“變大”、“變小”或“不變”）

Answer 1

【答案】右 便于直接從杠桿上讀出力臂 左 右 2 變大

【解析】

[1]調節杠桿在水平位置平衡，杠桿右端偏高，平衡螺母應向上翹的右端移動；

[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；

[3]如圖乙所示，設一格的長度為L，左邊：

4G2L=8GL,

右邊：

2G3L=6GL,

左邊力和力臂的乘積大于右邊力和力臂的乘積，因此杠桿會向左端下沉，

[4]將右邊鉤碼向右移動一格，右邊：

2G×4L=8GL，

左邊力和力臂的乘積等于右邊力和力臂的乘積，因此杠桿在水平位置平衡；

[5]每個鉤碼質量為

m=50g=0.05kg,

每個鉤碼重力

G=mg=0.05kg10N/kg=0.5N,

如圖丙所示，

F2=3G=30.5N=1.5N,l2=4L,l1=3L,

根據杠桿平衡條件F1l1=F2l2可得，

F1===2N;

[6]保持D點不變，測力計從從a位置轉到b位置時，此時F的力臂變短，根據杠桿的平衡條件，力變大,即測力計的示數變大。