题目内容

【题目】用如图所示的装置做“探究杠杆的平衡条件”实验。

(1)实验开始时,杠杆的位置如图甲所示,为使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆的平衡螺母向_________移动(填“左”或“右”)。

(2)如图乙所示,在刻度线“2”处挂2个钩码(每个钩码重0.5 N),在刻度线“4”处用调好的弹簧测力计竖直向下拉杠杆,杠杆在水平位置平衡时,弹簧测力计的示数为F1=_____________N;若保持钩码位置不变,将弹簧力计斜向左拉,杠杆水平平衡时,其示数F2_______________F1(填“>”“=”或“<”)。

(3)得到实验结论后,利用图乙所示的装置,只借助杠杆上刻度线,右侧只使用弹簧测力计,左侧只悬挂重物,若弹簧测力计的量程是0~5 N,当杠杆在水平位置平衡时,通过计算可知,悬挂的重物最重可达______________N。

【答案】 右 0.5 > 25

【解析】(1)杠杆不在水平位置,左端向下倾斜,右端上翘,故应向右调节平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,支点到力的作用点的距离就是力臂,便于测量力臂大小;(2)如图乙所示,在刻度线“2”处挂两个钩码(每个钩码质量为50g)在刻度线“4”处用调好的弹簧测力计竖直向下拉杠杆,杠杆在水平位置时,根据杠杆的平衡条件:F1×L1=F2×L2,设每个钩码为G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N,每小格为L;则2G×2L=F1×4L,2×0.5N×2L=F1×4L,F1=0.5N;将弹簧测力计斜向左拉或将弹簧测力计斜向右拉,阻力和阻力臂不变,拉力的力臂变短,根据杠杆平衡条件可知,杠杆在水平位时平衡时,拉力变大,所以,F2大于F1;(3)设杠杆上的一个刻度为Lcm,重物的重力为G,根据杠杆的平衡条件可得:G×Lcm=5N×5Lcm,解得,G=25N.

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