题目内容

15.在“研究杠杆平衡条件”实验中:

(1)实验前出现图甲所示情况,为了使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆左端的螺母A向右调(填“左”或“右”).
(2))实验过程中出现图乙所示情况,为了使杠杆在水平位置平衡,这时应将右边的钩码向右(填“左”或“右”)移动2格.
(3)图乙中杠杆水平平衡后,在杠杆左右两边钩码下同时加一个相同的钩码,这时杠杆将顺时针转动.(填“保持水平平衡”、“顺时针转动”或“逆时针转动”)
(4)物理课本中有这样一句话“托盘天平是支点在中间的等臂杠杆,天平平衡时砝码的质量等于被测物体的质量”.实际上使用天平经常同时用到砝码和游码,此时被测物体的质量应大于砝码的质量(填“大于”“小于”或“等于”下同).
(5)如图丙所示的案秤是个不等臂杠杆,根据杠杆的平衡条件,当砝码力臂L1大于货物力臂L2时砝码重F1小于货物重F2.这就是案秤的原理.

分析 (1)调节杠杆平衡时,无论是左端的螺母还是右端的螺母,都要使螺母向上翘的一端移动;杠杆在水平位置平衡,力臂在杠杆上,便于测量力臂大小,同时消除杠杆自重对杠杆平衡的影响;
(2)设杠杆的一个小格为L,一个钩码的重力为G,根据杠杆平衡条件,求出右端钩码的位置,确定钩码移动的方向和移动的格数;
(3)杠杆是否平衡,取决于两边力和力臂的乘积是否相等,若F1L1=F2L2,杠杆平衡;若F1L1≠F2L2,杠杆就不平衡,会沿力和力臂成积大的F的方向转动;
(4)在使用天平时,被测物体的质量=砝码的质量+游码所示的质量;

解答 解:(1)如图,杠杆的右端上翘,螺母A向上翘的右端移动;
(2)设杠杆的一个小格为L,一个钩码的重力为G,
根据杠杆平衡条件得,2G•3L=G•nL,
所以n=6L,所以右端的钩码向右移动两个小格.
(3)将图乙中的杠杆调节水平平衡后,在杠杆左右两边钩码下同时增加一个相同的钩码,3×3<2×6,即右边的力和力臂的乘积大于左边的力和力臂的乘积,杠杆顺时针方向转动;
(4)在使用天平时,被测物体的质量=砝码的质量+游码所示的质量,因此被测物体的质量大于砝码的质量;
(5)由图知:不等臂天平中,动力臂要远大于阻力臂,所以用几个不重的砝码就能称出较重的货物;
故答案为:(1)右;能从杠杆上直接读出来;(2)右;2;(3)顺时针转动;(4)大于;(5)大于;小于.

点评 本题主要考查在“研究杠杆平衡条件”实验,判断杠杆是否能保持水平平衡只要看“动力和动力臂的乘积”与“阻力和阻力臂的乘积”是否相等.如果乘积相等,则杠杆平衡;若乘积不等,那么杠杆将向乘积大的一边下倾.

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