Question

【题目】在“探究杠杆平衡条件”的实验中：

(1)如图甲，把质量分布均匀的杠杆中点O作为支点，其目的是消除_____对实验的影响。为了方便直接测出力臂，实验前应先调节杠杆在水平位置平衡，当在A处挂上钩码后杠杆转动，说明力能改变物体的_____；

(2)图乙中杠杆恰好处于水平位置平衡，若在A处下方再挂一个相同的钩码，为使杠杆保持水平平衡，需将挂在B处的钩码向右移动_____格。当杠杆平衡、钩码静止时，挂在A处的钩码所受重力和钩码所受拉力是一对_____力；

(3)如图丙，小明取下B处钩码，改用弹簧测力计钩在C处，使杠杆再次在水平位置平衡，弹簧测力计示数_____（选填“大于”、“小于”或“等于”）1N，如果竖直向上拉动弹簧测力计，它是_____杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”）（每个钩码重0.5N）；

(4)小明经过多次实验，分析实验数据后得出了杠杆平衡条件_____。

Answer 1

【答案】杠杆自重 运动状态 1 平衡 大于 省力 F1l1＝F2l2（或动力×动力臂＝阻力×阻力臂）

【解析】

(1)[1]把质量分布均匀的杠杆中点置于支架上，杠杆的重心通过支点，消除杠杆自重对杠杆平衡的影响。

[2]为了方便直接测出力臂，实验前应先调节杠杆在水平位置平衡，当在A处挂上钩码后杠杆转动，说明力能改变物体的运动状态。

(2)[3]设一个钩码重为G，一格的长度为L；根据杠杆的平衡条件可得

4G×2L=2G×nL

解得：n=4，故应该将B处所挂钩码须向右移动1格。

[4]静止的钩码处于平衡状态，受到的重力和测力计对钩码的拉力是一对平衡力。

(3)[5]如图丙，小明取下B处钩码，改用弹簧测力计钩在C处，使杠杆再次在水平位置平衡，如果竖直向上拉动弹簧测力计，根据杠杆的平衡条件，则弹簧测计示数

F′==2G=2×0.5N=1N

由于拉力F不是竖直方向，故拉力F的力臂小于4L，故弹簧测力计的示数F大于1N。

[6]如果竖直向上拉动弹簧测力计，弹簧测力计力的力臂大于钩码的力臂，故它是省力杠杆。

(4)[7] 由实验可得杠杆的平衡条件为F1l1=F2l2 (或动力×动力臂=阻力×阻力臂)。