Question

15．在研究杠杆的平衡条件实验中：

（1）实验前杠杆倾斜情况如下图（A）所示，为使它在水平位置平衡，可将左端的平衡螺母向左（选填“左”、“右”）移动．使杠杆在水平位置平衡的好处是便于直接读取力臂．
（2）实验中共有10个相同的钩码，如上图（B）所示，杠杆上每格等距，
当在A点挂4个钩码时，怎样挂钩码可以使杠杆在水平位置平衡？（请设计两种方案）
答：①在C处挂上6个钩码；②在D处挂上4个钩码．

Answer 1

分析 （1）杠杆右端下沉，说明杠杆的重心在支点右侧，调节平衡螺母应使杠杆重心左移，这一调节过程的目的是为了使杠杆的自重对杠杆平衡不产生影响；杠杆在水平位置平衡时，力的方向与杠杆垂直，力臂的长度可以直接从杠杆上读出来；
（2）由杠杆平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂，判断出右边四个钩码挂3格处时，左边应是几个钩码应挂几格处．

解答 解：
（1）发现杠杆左端高、右端低，杠杆重心应左移，应将平衡螺母（左端和右端的均可）向左调节，直至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，所以这样做的好处是便于直接读取力臂；
（2）根据杠杆的平衡条件，在不超过总数10个钩码的前提下，有如下方案可供选择：
2G×6L=12GL，即在G处挂2钩码；
3G×4L=12GL，即在E处挂3钩码；
4G×3L=12GL，即在D处挂4钩码；
6G×2L=12GL，即在C处挂6钩码．
故答案为：（1）左；便于直接读取力臂；（2）①在C处挂上6个钩码，②在D处挂上4个钩码．

点评 解决此题主要用到了杠杆的平衡条件，分析时利用“格数”乘以“个数”只是表示了它们间的数量关系，如果在真正计算杠杆平衡时，还是要用力和距离来表示才可以．