Question

在“研究杠杆平衡条件”实验中：

（1）实验时先调节杠杆在

水平

位置平衡，这样做的目的是

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）某同学在做实验时发现杠杆如图甲所示，他应该将左端的平衡螺母向

右

调，或将右端的平衡螺母向

右

调．
（3）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．
（4）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”）
（5）当在A处挂三个钩码如图丙所示，要使杠杆平衡应在B处挂

4

个钩码（每个钩码质量均为100g）．拿去B处钩码，改在C处用弹簧测力计竖直向上拉，杠杆平衡时弹簧测力计上的示数为

6

N．（g=10N/kg）

Answer 1

分析：（1）探究杠杆平衡时，使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）调节杠杆在水平位置平衡，无论杠杆左端还是右端的平衡螺母都要向上翘的一端移动；
（3）利用杠杆的平衡条件F₁L₁=F₂L₂计算出右边的钩码所挂的位置，然后与现在的位置右边4格作比较，得出钩码应向右移动的格数衡；
（4）杠杆是否平衡，取决于F₁L₁与F₂L₂的乘积，若F₁L₁=F₂L₂，杠杆平衡；若F₁L₁≠F₂L₂，杠杆就不平衡，会沿FL的值大的F的方向转动；
（5）由杠杆平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂．可计算出所挂钩码的多少；根据杠杆的平衡条件，可计算出用弹簧测力计在C点竖直向上拉着杠杆使它水平平衡时的拉力．

解答：解：（1）“探究杠杆的平衡条件”实验中，使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）如图甲所示，调节杠杆在水平位置平衡，杠杆右端偏高，左端和右端的平衡螺母都向上翘的右端移动；
（3）设杠杆每一个小格代表L，一个钩码的重为G，左端2G×3L=6GL，右端G×nL=6GL，则n=6，即应将右边的钩码向右移动两格；
（4）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，3G×3L＜2G×6L，即右边的力和力臂的乘积大于左边的力和力臂的乘积，杠杆沿顺时针方向转动；
（5）在A处距支点4个格，B处距支点3个格，A处挂有3个钩码，根据杠杆平衡原理，则B处应挂4个钩码；
设OA=4L，则OC=2L，
A处3个钩码的重力G_A=m_Ag=3×100×10^-3kg×10N/kg=3N，
∴由杠杆的平衡条件可知：OA?G_A=OC?F，
∴4L×3N=2FL，
解得F=6N．
故答案为：（1）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）右；右；（3）右；2；（4）顺时针转动；（5）4；6．

点评：（1）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．
（2）杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂，即F₁L₁=F₂L₂；运用此条件进行杠杆平衡的计算．