题目内容

【题目】小风做“探究杠杆的平衡条件”这个实验,他在实验中选择了一根50cm长的杠杆,杠杆上每一小格的长度为5cm.调节平衡螺母,使杠杆在 平衡,此时杠杆重力的力臂为 .试验台上总共只有6个相同的钩码,小风在杠杆左边第二格上挂了3个钩码(如图所示),若想使杠杆平衡,可能的方法是在 .(填一种方法即可)

【答案】水平位置、0、B点挂3个钩码(或C点挂2个钩码).

【解析】

试题分析:(1)选取杠杆的水平平衡状态下进行实验,因为钩码的拉力方向竖直向下,作用点在杠杆上,支点到力的作用点距离等于力臂;此时杠杆的重心在支点上,杠杆的自重对杠杆平衡不产生影响;

(2)利用杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂进行计算.

解:(1)力臂等于支点到力的作用线的距离,当杠杆在水平位置平衡时,力的方向与杠杆垂直,力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来;杠杆重心在支点处,使杠杆重力的力臂为零,这样就减小了杠杆的自重对实验的影响;

(2)假设每个钩码重1N,则图示的杠杆左端:动力×动力臂=3N×10cm=30Ncm,因此右端必须满足阻力×阻力臂=30Ncm,杠杆才平衡;

钩码总数量有6个,已经使用了3个,因此只有三个钩码供选择:

①当挂1个钩码时,阻力=1N,阻力臂=30cm,距支点6个小格,杠杆长度不够,不可行;

②当挂2个钩码时,阻力=2N,阻力臂=15cm,距支点3个小格,C点符合要求;

③当挂3个钩码时,阻力=3N,阻力臂=10cm,距支点2个小格,B点符合要求.

故答案为:水平位置、0、B点挂3个钩码(或C点挂2个钩码).

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