Question

【題目】小朱用圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究杠桿的平衡條件．

（1）在調(diào)節(jié)杠桿的平衡時(shí)，如果杠桿右側(cè)高左側(cè)低，應(yīng)將兩端的平衡螺母向_____調(diào)節(jié)，使其在水平位置平衡．使杠桿在水平位置平衡的好處是_____．

（2）如圖所示，杠桿上每小格長為2cm，支點(diǎn)左側(cè)的A點(diǎn)掛3個(gè)均為0.5N的鉤碼，在支點(diǎn)右側(cè)B點(diǎn)，用彈簧測力計(jì)拉杠桿，使其在水平位置平衡．這時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)應(yīng)為_____N．如果保持B點(diǎn)不動(dòng)，彈簧測力計(jì)的方向向右傾斜，使杠桿仍在水平位置平衡，則彈簧測力計(jì)的示數(shù)將變_____．原因是_____．

（3）請你在下面的方框中，畫出實(shí)驗(yàn)所需的數(shù)據(jù)記錄表格，不必填數(shù)據(jù)．

（______）

（4）小朱把多個(gè)鉤碼掛在杠桿的兩端，調(diào)節(jié)鉤碼的個(gè)數(shù)與位置最終使杠桿平衡，請你分析圖所示的平衡狀態(tài)，簡述當(dāng)杠桿受到多個(gè)力時(shí)，它的平衡條件應(yīng)當(dāng)是：_____．

Answer 1

【答案】右 便于讀出力臂 1.5N 大 阻力及阻力臂不變，根據(jù)杠桿平衡條件，動(dòng)力臂變小，則動(dòng)力應(yīng)變大

動(dòng)力/N	動(dòng)力臂/cm	動(dòng)力×動(dòng)力臂/Ncm	阻力/N	阻力臂/cm	阻力×阻力臂/Ncm

使物體向逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)的力（動(dòng)力）與力臂的乘積之和等于使物體順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)的力（阻力）與力臂的乘積之和。

【解析】

使杠桿在水平位置平衡，一方面可以消除杠桿自重的影響，另一方面便于測量力臂。根據(jù)杠桿平衡條件可求出彈簧測力計(jì)的示數(shù)；根據(jù)動(dòng)力臂的大小變化可判斷彈簧測力計(jì)的示數(shù)變化。在設(shè)計(jì)表格時(shí)，表格中應(yīng)該包括動(dòng)力、動(dòng)力臂、阻力、阻力臂、動(dòng)力×動(dòng)力臂、阻力×阻力臂，并注意單位。當(dāng)杠桿受多個(gè)力時(shí)，可將力按動(dòng)力、阻力分為兩大類，使杠桿沿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的力及使杠桿沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)的力，然后根據(jù)杠桿平衡條件的理解進(jìn)行分析。

(1)[1][2]杠桿不在水平位置，左端低，則重心應(yīng)向右移動(dòng)，故應(yīng)向右調(diào)節(jié)左端或右端的平衡螺母，杠桿在水平位置平衡后，支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離等于力臂，這樣更便于測量力臂；

(2)[3][4][5]由圖可知:

根據(jù)杠桿平衡條件得：

，

所以FB=1.5N；如果保持B點(diǎn)不動(dòng)，彈簧測力計(jì)的方向向右傾斜，使杠桿仍在水平位置平衡，彈簧測力計(jì)拉力的力臂變小了，支點(diǎn)左側(cè)力與力臂不變，由杠桿平衡條件可知，彈簧測力計(jì)拉力變大，彈簧測力計(jì)示數(shù)變大；

(3)[6] 實(shí)驗(yàn)表格中應(yīng)包括動(dòng)力、動(dòng)力臂、動(dòng)力與動(dòng)力臂的乘積、阻力、阻力臂、阻力與阻力臂的乘積幾項(xiàng)，且要多測幾組數(shù)據(jù)，如下表所示:

動(dòng)力/N	動(dòng)力臂/cm	動(dòng)力×動(dòng)力臂/Ncm	阻力/N	阻力臂/cm	阻力×阻力臂/Ncm

(4)[7] 由圖丙知，支點(diǎn)左端的鉤碼都使杠桿向逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，支點(diǎn)右側(cè)的鉤碼都使杠桿向順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，所以杠桿的平衡條件可理解為：使物體向逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)的力（動(dòng)力）與力臂的乘積之和等于使物體順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)的力（阻力）與力臂的乘積之和。