Question

（1）在“研究杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中，采用如圖所示的裝置，實(shí)驗(yàn)時(shí)要讓杠桿AB在______位置平衡，這樣做的好處是______
（2）若實(shí)驗(yàn)前發(fā)現(xiàn)B端下沉，可將B端螺母向______邊調(diào)節(jié)．若不計(jì)杠桿質(zhì)量和摩擦，杠桿刻度均勻，每個(gè)鉤碼質(zhì)量為50g，當(dāng)在圖中E點(diǎn)掛二個(gè)鉤碼時(shí)，在C點(diǎn)應(yīng)掛______個(gè)鉤碼杠桿才能在水平位置平衡．
（3）若C點(diǎn)不掛鉤碼，改在D點(diǎn)用彈簧測力計(jì)拉，欲使杠桿在水平平衡，這時(shí)彈簧測力計(jì)的最小讀數(shù)為______N．此時(shí)拉力的方向是______

Answer 1

【答案】分析：（1）實(shí)驗(yàn)前先要調(diào)節(jié)杠桿兩端的螺母，使其在水平位置平衡，這是為使杠桿所受的重力通過支點(diǎn)，從而可以不考慮杠桿的重力對(duì)其轉(zhuǎn)動(dòng)的影響；調(diào)節(jié)好以后，仍要使杠桿在水平位置平衡，是為了便于從杠桿上讀出或測出力臂的長度；
（2）平衡螺母的調(diào)節(jié)方法：左低右調(diào)，右低左調(diào)；根據(jù)杠桿平衡條件F₁L₁=F₂L₂求出在C點(diǎn)應(yīng)掛的鉤碼數(shù)；
（3）求出鉤碼的重力，根據(jù)杠桿平衡條件F₁L₁=F₂L₂求出在D點(diǎn)拉力的大小；力的方向必須在豎直方向上，和杠桿垂直，杠桿的長正好是力臂的長度，此時(shí)力臂最長拉力最小．
解答：解：（1）實(shí)驗(yàn)前，應(yīng)調(diào)節(jié)橫桿AB在水平位置平衡，這樣做的好處是可避免杠桿自重的影響，并便于從杠桿上讀出或測出力臂；
（2）若當(dāng)時(shí)觀察到B端下沉，可將B端螺母向左邊調(diào)節(jié)；由F₁L₁=F₂L₂得：F_C===3G，即需要在C點(diǎn)掛3個(gè)鉤碼才能使杠桿在水平位置平衡；
（3）要使彈簧測力計(jì)的拉力最小，必須力臂最長，即等于支點(diǎn)到D點(diǎn)的杠桿長度，那么拉力的方向必須和杠桿垂直，即豎直向上；
掛在E點(diǎn)2個(gè)鉤碼的質(zhì)量m=100g=0.1kg，在E點(diǎn)的拉力等于鉤碼的重力F_E=G=mg=0.1kg×10N/kg=1N，由F₁L₁=F₂L₂得：F_D===1.5N．
故答案為：（1）水平；可避免杠桿自重的影響，并便于從杠桿上讀出或測出力臂；（2）左；3；（3）1.5；豎直向上．
點(diǎn)評(píng)：此題考查了杠桿的調(diào)節(jié)與平衡條件的應(yīng)用，實(shí)驗(yàn)中為了測量數(shù)據(jù)的方便，強(qiáng)調(diào)了力的方向沿豎直方向，杠桿要處于水平平衡狀態(tài)．