Question

19．在“探究杠桿的平衡條件”的實驗中：

（1）在做實驗前，杠桿靜止在如圖甲位置，此時杠桿平衡（填“平衡”、“不平衡”）．下一步操作應(yīng)該將圖甲右邊平衡螺母向右（填“左”、“右”）調(diào)節(jié)．
（2）小歡根據(jù)圖乙操作進行實驗，記錄數(shù)據(jù)如表：根據(jù)第1、2次實驗數(shù)據(jù)分析，可得出杠桿的平衡條件：F₁L₁=F₂L₂．

次數(shù)	F1/N	L1/cm	F2/N	L2/cm
1	1	8	2	4
2	2	8	1	16
3	2.3	12	3	8

（3）保持圖乙中左邊鉤碼的個數(shù)和位置不變，彈簧測力計從B點向支點O移動過程中（未到O點），杠桿始終保持水平平衡，大致可以反映拉力F的大小隨它的力臂L變化的關(guān)系的圖是圖戊中的：D
（4）第3次記錄的數(shù)據(jù)是小歡根據(jù)圖丙的實驗記錄，根據(jù)這組實驗數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)：F₁×OB≠F₂×OA．你認為原因是測力計的拉力與杠桿不垂直，所以拉力的力臂小于OB
（5）小歡還想探究當動力和阻力在杠桿同側(cè)時杠桿的平衡情況，于是她按如圖丁所示實驗．小歡在A點施加一個始終水平向右的拉力F，你認為她不能（選填“能”或“不能”）將杠桿拉至水平位置平衡．你認為原因是：在水平位置時，拉力的力臂為0，不能平衡．

Answer 1

分析 （1）杠桿靜止或勻速轉(zhuǎn)動，杠桿都處于平衡平衡狀態(tài)．杠桿傾斜時，杠桿的重心偏向杠桿下沉的一端，左、右兩端的螺母（或一端的螺母）要向杠桿上翹的一端調(diào)節(jié)；調(diào)節(jié)好以后，仍要使杠桿平衡，是為了便于測量力臂的長度；
（2）杠桿平衡條件：F₁L₁=F₂L₂；
（3）根據(jù)杠桿平衡條件：F₁L₁=F₂L₂，如果作用在杠桿上的力方向不與杠桿垂直則該力的力臂短了，就會使得拉力變大；
（4）理解力臂概念，支點到動力作用線的垂直距離叫動力臂；支點到阻力作用線的垂直距離叫阻力臂．OB大于F₁的力臂L₁，L₂=OA，因F₁L₁=F₂L₂，所以F₁•OB＞F₂•OA．
（5）分析F作用下其力臂變化情況，根據(jù)杠桿的平衡條件找到原因．

解答 解：（1）杠桿靜止在如圖位置，所以杠桿處于平衡狀態(tài)．
杠桿的右端上翹，左端的平衡螺母或右端的平衡螺母都向上翹的右端移動，才能使杠桿在水平位置平衡．
（2）根據(jù)實驗1、實驗2的數(shù)據(jù)可得，F(xiàn)₁L₁=F₂L₂．
所以杠桿平衡條件：F₁L₁=F₂L₂．
（3）彈簧測力計在B處由豎直向下逐漸向左傾斜拉動杠桿的過程中，阻力和阻力臂不變，動力臂減小，根據(jù)F₁L₁=F₂L₂可知動力將變大，測量計的示數(shù)變大；F₂和L₂成反比，圖象D正確；
（4）由圖知，測力計的拉力與杠桿不垂直，所以拉力的力臂小于OB，因此F₁×OB大于F₂×OA．
（5）由圖知，在A點施加一個始終水平向右的拉力F，當杠桿拉到水平位置時F的力臂通過支點，即力臂為0，根據(jù)杠桿的平衡條件可知，杠桿始終不能平衡．
故答案為：（1）平衡；右；
（2）F₁L₁=F₂L₂；
（3）D；
（4）測力計的拉力與杠桿不垂直，所以拉力的力臂小于OB；
（5）不能；在水平位置時，拉力的力臂為0，不能平衡．

點評 （1）杠桿調(diào)平的方法是：左端下沉向右調(diào)節(jié)平衡螺母，右端下沉向左端調(diào)節(jié)平衡螺母，先快后慢，使杠桿水平平衡．
（2）掌握杠桿平衡條件，并學會利用杠桿平衡條件分析實驗中出現(xiàn)的問題是解答此類題目的關(guān)鍵．