Question

【題目】如圖是探究杠桿平衡條件的幾個實驗情景。

（1）掛鉤碼前，杠桿在如圖甲所示的位置靜止，此時杠桿_____（選填“達到”或“沒達到”）平衡狀態，接下來應向_____（選填“左”或“右”）調節杠桿兩端的平衡螺母，直到杠桿在水平位置平衡。

（2）如圖乙所示，杠桿上的刻度均勻，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；當杠桿平衡后，將A、B兩點下方所掛的鉤碼同時朝遠離支點O的方向各移動一小格，則杠桿的_____（選填“左”或“右”）端將上翹。

（3）如圖丙所示，在A點掛一定數量的鉤碼，用彈簧測力計在C點斜向上拉（與水平方向成30°角）杠桿，使杠桿在水平位置平衡時，彈簧測力計的示數F如圖丙所示。請畫出F的力臂l1（______），已知每個鉤碼重0.2N，則在A點應掛_____個鉤碼。

Answer 1

【答案】達到 右 6 左 4

【解析】

(1)[1]杠桿在如圖甲所示的位置靜止，此時杠桿處于靜止狀態，達到平衡狀態；

[2]由圖甲中，杠桿的右端較高，平衡螺母應向右端移動使杠桿在水平位置平衡；

(2)[3]設杠桿上一個小格的長度為L，一個鉤碼重為G，

杠桿在水平位置平衡時，由杠桿平衡條件可得：

4G×3L=nG×2L，

解得：

n=6，

所以在B處掛6個相同的鉤碼；

[4]若A、B兩點的鉤碼同時向遠離支點的方向移動一個格，

則左側力和力臂的乘積：

4G×4L=16GL，

右側力和力臂的乘積：

6G×3L=18GL，

因為：

16GL<18GL，

所以杠桿右端會下沉，左端上翹；

(3)[5]當彈簧測力計在C點斜向上拉（與水平方向成30°角）杠桿，此時動力臂等于：

OC=×4L=2L，

如下圖所示：

；

彈簧測力計的示數F如圖丙所示，分度值是0.2N，數值是1.2N，

設每個小格長度為L，在A點掛一定數量的鉤碼時，阻力臂為3L，

根據杠桿的平衡條件F1l1=F2l2得：

F2===0.8N，

因每個鉤碼重0.2N，故應在A點掛4個鉤碼。