Question

在验证杠杆平衡条件时，某实验小组得到了如图所示的杠杆平衡状态．已知每个钩码的质量均相等：
（1）实验前应调节 ________，使杠杆在 ________位置平衡，这样做的目的是 ________．实验过程中，为了使杠杆保持平衡，________（填“可以”或“不可以”）再使用上述调节的元件．
（2）若钩码所挂位置不动，将左边的钩码去掉一个，为使杠杆仍然保持平衡，右边的钩码该拿掉 ________个．
（3）由此，总结出杠杆的平衡条件为：________．
（4）若两端钩码分别向内移动相同的距离，则杠杆 ________（填“左”或“右”）端下沉．

Answer 1

解：
（1）实验前应调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是便于测量力臂，实验过程中，为了使杠杆保持平衡，不可以再使用上述调节的元件；
（2）根据杠杆的平衡条件：F₁L₁=F₂L₂得3G?L₁=6G?L₂，即：；
当左侧去掉一个钩码时，力与力臂的乘积为：2G?L₁=2G?2L₂；
为了杠杆平衡，右侧必须去掉两个钩码；
（3）杠杆平衡条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂，即：F₁L₁=F₂L₂或者；
（4）设两端钩码均向内移动距离L，
则杠杆左侧为：3G×（L₁-L）=3G?L₁-3G?L；
右侧为：6G×（L₂-L）=6G?L₂-6GL；
从上面两式看出：右侧减去的数值大，杠杆原来：3G?L₁=6G?L₂；
所以杠杆左端下沉．
故答案为：
平衡螺母；水平位置；便于测量力臂；不可以；2；动力×动力臂=阻力×阻力臂，即：F₁L₁=F₂L₂或者；左．
分析：（1）杠杆平衡是指杠杆保持静止不动或匀速转动的状态；
杠杆可以在任意位置保持平衡但是为了便于测量力臂，最好是在水平位置保持平衡；
在使用杠杆的过程中为了使杠杆平衡不可以再调平衡螺母，可以通过改变力与力臂来调节；
（2）杠杆平衡条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂，即：F₁L₁=F₂L₂或者，根据杠杆平衡条件计算去掉钩码的个数；
（3）设两端钩码均向内移动距离L，计算杠杆左侧力与力臂的乘积与杠杆右侧力与力臂的乘积，然后比较大小判断杠杆向哪侧偏．计算杠杆左侧为：3G×（L₁-L）=3G?L₁-3G?L；右侧为：6G×（L₂-L）=6G?L₂-6GL．
点评：考查杠杆的平衡条件及应用，对于已经平衡的杠杆，改变条件后判断杠杆是否还能保持平衡，有两种方法：一是按力和力臂的乘积；二是按比例的方法．