Question

（2011?大港區質檢）通過實驗研究杠桿的平衡條件得出結論后，一名同學又設計了一套裝置來驗證杠桿平衡的條件，如圖所示，所用的鉤碼每一個質量都是50g．
（1）安裝杠桿之初，如果右端偏底，可以將其右端可調節的螺母向

左

旋動，使杠桿變為水平．
（2）按圖示裝置實驗，杠桿水平后要讀取數據驗證杠桿平衡條件，還少一件器材，這件器材是

刻度尺

．
（3）再在杠桿左端的鉤碼下方增加一個鉤碼．如果保持杠桿所受拉力作用點不變，彈簧測力計讀數也不變，要將杠桿再次調節到水平，必須把彈簧測力計的下端向

右下

方向移動．
（4）杠桿再次恢復水平后，彈簧測力計的拉力與對應力臂的乘積應是未增加鉤碼前力和力臂乘積的

1.25

倍．

Answer 1

分析：（1）實驗前，應首先進行杠桿平衡調節，杠桿不平衡時，左、右兩端的螺母（或一端的螺母）向杠桿上翹的一端調節．
（2）實驗時用刻度尺測量力臂的長度．
（3）根據杠桿平衡條件：動力×動力臂=阻力×阻力臂，當阻力、阻力臂、動力不變時，判斷動力臂的變化．
（4）根據杠桿平衡條件：動力×動力臂=阻力×阻力臂，求出兩次動力和動力臂的乘積，求出比值．

解答：解：（1）安裝杠桿之初，如果右端偏底，說明右邊較重，應將平衡螺母向左調．
（2）杠桿水平后，用刻度尺去測量力臂的長度，然后根據讀取數據驗證杠桿平衡條件．
（3）杠桿左端的鉤碼下方增加一個鉤碼，阻力變大，阻力臂長度不變，動力作用點不變，動力也不變，由動力×動力臂=阻力×阻力臂，可得動力臂要變大，因此應向右移動．
（4）鉤碼每一個質量都是50g，即每一個重力為G=0.05kg×10N/kg=0.5N．則阻力F2=0.5N×4=2N，阻力臂L ₂=4格；
由F₁L₁=F₂L₂=2N×4；則當左端增加一個鉤碼，則阻力

F

′ 2

=0.5N×5=2.5N，阻力臂不變，
即

F

′ 1

L

′ 1

=

F

′ 2

L2=2.5N×4；則兩次動力和動力臂乘積比為

F ′ 1 L ′ 1

F1L1

=

2.5N×4

2N×4

=1.25．
（1）左；（2）刻度尺；（3）右下； （4）1.25．

點評：此題是探究杠桿平衡條件的實驗，在此實驗中要知道如何調節平衡螺母使杠桿在水平位置平衡．并且考查了杠桿的平衡條件：F₁ L ₁=F₂L₂的應用，要注意力和力臂的變化．