题目内容
8．
物理实验复习时，小美和小丽再探究有关杠杆平衡的问题．（1）小美先将杠杆调节至水平位置平衡，其目的是便于测量力臂，然后在左右两侧各挂如图所示的钩码后，杠杆的左端下降．要使杠杆重新在水平位置平衡，如果不
改变钩码总数和悬挂点位置，只需将左侧2个钩码挂到右侧钩码下方即可．
（2）小丽还想探究当动力和阻力在杠杆同侧时杠杆的平衡情况，于是她将杠杆左侧的所有钩码拿掉，结果杠杆转至竖直位置．如图乙所示，小丽在A点施加一个始终水平向右的拉力F，却发现无论用多大的力都不能将杠杆拉至水平位置平衡．你认为原因是水平位置时动力臂为零杠杆无法平衡．
（3）他们认为（2）问中拉力是做功的．如果水平向右的拉力F大小为10N不变，OA长为4M，将杠杆从竖直位置拉着转过30°的过程中，拉力F做功为20J．．
分析 （1）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；
根据图甲中左右两侧挂钩码后两边力与力臂的乘积大小，判断杠杆的哪端下降；根据杠杆的平衡条件计算不改变钩码总数和悬挂点位置时，挂钩码情况；
（2）分析F作用下其力臂变化情况，根据杠杆的平衡条件找到原因；
（3）分析F在杠杆从竖直位置转过30°的过程中F水平移动距离，根据W=Fs计算拉力F做的功．
解答 解：
（1）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，便于测量力臂；
若每个钩码重为G，杠杆上每格长L，由图甲，左侧力与力臂的乘积：5G×4L=20GL，右侧力与力臂的乘积：2G×3L=6GL，因为：20GL＞6GL，所以杠杆左侧下降；
如果不改变钩码总数和悬挂点位置，若要杠杆平衡，左侧取下n个钩码挂到右侧，则：（5-n）G×4L=（2+n）G×3L，解得：n=2，即需将左侧2个钩码挂到右侧即可；
（2）由图将杠杆左侧的所有钩码拿掉，在A点施加一个始终水平向右的拉力F，当杠杆拉到水平位置时F的力臂通过支点，即力臂为0，根据杠杆的平衡条件所以始终不能平衡；
（3）由图杠杆从竖直位置转过30°的过程，F水平移动距离为OA长的一半，即$\frac{1}{2}$L，
所以拉力F做的功：W=$\frac{1}{2}$FL=$\frac{1}{2}$×10N=20J．
故答案为：
（1）便于测量力臂；左；将左侧2个钩码挂到右侧钩码下方；（2）水平位置时动力臂为零杠杆无法平衡；（3）20．
点评 本题考查杠杆平衡条件实验中出现问题分析和杠杆平衡条件运用，关键是求出杠杆转动30°时水平拉力F水平移动距离．
练习册系列答案
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请根据表格中的数据进行计算：
（1）每只白炽灯在正常工作寿命内消耗多少KW•h电能？
（2）每只节能灯在正常工作寿命内消耗多少KW•h电能？
（3）通过计算说明，你应该在买照明灯泡时作何选择？
| 名称 | 额定电压（V） | 额定功率（W） | 工作寿命（h） | 单只售价（元） | 每度电费（元） |
| 白炽灯 | 220 | 100 | 1000 | 2 | 0.5 |
| 节能灯 | 220 | 20 | 5000 | 20 | 0.5 |
（1）每只白炽灯在正常工作寿命内消耗多少KW•h电能？
（2）每只节能灯在正常工作寿命内消耗多少KW•h电能？
（3）通过计算说明，你应该在买照明灯泡时作何选择？
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| C． | 两者都是插座短路 | D． | 两者都是插头短路 |
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