Question

【題目】小明利用刻度均勻的輕質(zhì)杠桿進(jìn)行探究杠桿的平衡條件實(shí)驗(yàn)，已知每個鉤碼重0.5N。

(1)實(shí)驗(yàn)前，將杠桿的中點(diǎn)置于支架上，當(dāng)杠桿靜止時，發(fā)現(xiàn)杠桿左端下沉，這時應(yīng)將平衡螺母向______（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)，直到杠桿在水平位置平衡。你認(rèn)為實(shí)驗(yàn)中讓杠桿在水平位置平衡的好處是______；

(2)在圖甲中的A點(diǎn)懸掛4個鉤碼，要使杠桿仍保持水平位置平衡，需在B點(diǎn)懸掛______個鈞碼；

(3)如圖乙所示，取走懸掛在B點(diǎn)的鉤碼，改用彈簧測力計在C點(diǎn)豎直向上拉，仍使杠桿水平位置平衡，測力計的拉力為______N；若在C點(diǎn)改變彈簧測力計拉力的方向，使之斜向右上方，杠桿仍然水平位置平衡，則測力計的讀數(shù)將______（選填“變大”或“變小”或“不變”），若此時斜向右上方的測力計與豎直方向間的夾角為60°，杠桿在水平位置平衡時，測力計的讀數(shù)為______N。

Answer 1

【答案】右 便于測量力臂 2 1 變大 2

【解析】

(1)[1][2]杠桿靜止時，杠桿左端下沉，說明右端偏高，平衡螺母需向右調(diào)節(jié)，直到杠桿在水平位置平衡。杠桿只有在水平位置平衡時，力臂才正好在杠桿上，這樣測量起來會比較方便。

(2)[3]設(shè)杠桿每個格的長度為l，每個鉤碼的重力為G，根據(jù)杠桿的平衡條件

FAlA=FBlB

4G×2l=FB×4l

FB=2G

即需在B點(diǎn)處掛2個鉤碼。

(3)[4]取走懸掛在B點(diǎn)的鉤碼，改用彈簧測力計在C點(diǎn)豎直向上的拉力，根據(jù)杠桿的平衡條件得到

4G×2l=FC×4l

FC=2G=2×0.5N=1N

[5]如改變彈簧測力計拉力的方向，使之斜向右上方，阻力和阻力臂不變，動力臂減小，動力要增大，所以彈簧測力計示數(shù)變大，才能使杠桿仍然水平平衡。

[6]從支點(diǎn)O到動力作用線做垂線，支點(diǎn)與垂足之間的距離即為力臂，如圖所示：

由杠桿的平衡條件得到

F=2N