Question

【題目】在“探究杠桿平衡條件”的實驗中，已知杠桿上的刻度均勻，每個鉤碼質量均為50g。（g= 10 N/kg）

(1)如圖所示，調節杠桿在水平位置平衡后，在杠桿左側A位置處掛兩個鉤碼，在右端B位置處用測力計豎直向下拉，使杠桿仍然在水平位置平衡，則此時彈簧測力計的示數F=_____N；

(2)若將杠桿左側懸掛的鉤碼對杠桿的拉力看成動力，則該杠桿現在的相關物理量表明它是一個______杠桿（選填“省力”“費力”或“等臂”），請舉出一個生活中應用該種杠桿的實例：_______；

(3)當彈簧測力計處于圖中的虛線（斜拉）位置時，要使杠桿在水平位置平衡且彈簧測力計的示數仍等于F，應將鉤碼向_____移動適當的距離；

(4)操作過程中，若彈簧測力計的示數達到最大測量值時仍不能使杠桿水平平衡，在不更換彈簧測力計的情況下，你認為接下來合理的操作是_______（寫出一條即可）；

(5)保持A處懸掛的鉤碼數量不變，測力計鉤在右側B位置由豎直方向的右側順時針旋轉至豎直方向的左側，此過程中，杠桿始終保持水平平衡，則測力計讀數變化的規律是_________。

Answer 1

【答案】1.5 省力 鍘刀(或羊角錘) 右 減少左側鉤碼的數量(或左側鉤碼懸掛點右移，或彈簧測力計施力點右移) 先變小后變大

【解析】

(1)[1]設杠桿的分度值為l，左端鉤碼對杠桿的拉力為

根據杠桿平衡條件得，

解得

F2=1.5N

(2)[2][3]若將杠桿左側懸掛的鉤碼對杠桿的拉力看成動力，由圖知，根據杠桿平衡條件得

則該杠桿為省力杠桿；生活中的撬棒、鍘刀(或羊角錘)都屬于省力杠桿；

(3)[4]當彈簧測力計處于圖中的虛線（斜拉）位置時，彈簧測力計拉力的力臂變小，右端力與力臂的乘積變小，根據杠桿平衡條件，要使杠桿在水平位置平衡且彈簧測力計的示數仍等于F，應將鉤碼向右移動適當的距離；

(4)[5]彈簧測力計的示數達到最大測量值時仍不能使杠桿水平平衡，說明左端力與力臂的乘積大于右端，若不更換彈簧測力計，根據杠桿平衡條件，可以減少左側鉤碼的數量(或左側鉤碼懸掛點右移，或彈簧測力計施力點右移)；

(5)[6]根據杠桿的平衡條件可知，測力計鉤在右側B位置由豎直方向的右側順時針旋轉至豎直方向的過程中，左端力和臂不變時，彈簧測力計拉力的力臂變大，則拉力變小；由豎直方向再轉至左側的過程中，彈簧測力計拉力的力臂變小，則拉力變大。