Question

3．李嵐同學想要探究“杠桿的平衡條件”，實驗中她所選用的實驗器材有杠桿、彈簧測力計、細線、和若干個標有“10g”字樣的鉤碼等．（g取10N/kg）

（1）在實驗開始之前，李嵐將杠桿放在水平桌面上．當杠桿靜止時，她發(fā)現(xiàn)杠桿的左端下沉，則她應該將杠桿左端的平衡螺母向右調節(jié)，直至杠桿在水平位置上平衡．
（2）將杠桿調節(jié)平衡后，李嵐在A點處懸掛了3個鉤碼，B點處懸掛了4個鉤碼（如圖甲所示），當杠桿靜止后，李嵐發(fā)現(xiàn)杠桿在水平位置上沒有平衡，則可能的原因是鉤碼有磨損，解決的辦法是換沒有磨損的鉤碼．
（3）如圖乙所示，在解決了上述問題后，李嵐將3個鉤碼掛在杠桿上，并用彈簧測力計沿豎直方向向上拉杠桿使杠桿保持平衡，此時彈簧測力計的示數(shù)為0.2N．
（4）通過此次實驗，李嵐得到杠桿平衡的條件是F₁l₁=F₂l₂；為了找普遍規(guī)律，李嵐應該重復實驗．

Answer 1

分析 （1）杠桿左端下沉，說明杠桿的重心在支點左側，調節(jié)平衡螺母應使杠桿重心右移；
（2）將杠桿調節(jié)平衡后，李嵐在A點處懸掛了3個鉤碼，B點處懸掛了4個鉤碼，當杠桿靜止后，杠桿在水平位置上沒有平衡是因為鉤碼有磨損，應該換沒有磨損的鉤碼；
（3）設杠桿的每一個小格代表1cm，知道動力臂、阻力臂，算出阻力，根據(jù)杠桿平衡條件求出動力．
（4）杠桿平衡的條件：F₁l₁=F₂l₂．多次測量發(fā)現(xiàn)變化規(guī)律；有的是為了使實驗結論具有普遍性．

解答 解：（1）杠桿的左端下沉，她應該將杠桿左端的平衡螺母向右調節(jié)，直至杠桿在水平位置上平衡．
（2）將杠桿調節(jié)平衡后，李嵐在A點處懸掛了3個鉤碼，B點處懸掛了4個鉤碼，當杠桿靜止后，杠桿在水平位置上沒有平衡是因為鉤碼有磨損，質量不相等，應該換沒有磨損的鉤碼；
（3）鉤碼的重力為：G=mg=0.01kg×10N/kg×3=0.3N；
由F₁l₁=F₂l₂可得，F(xiàn)₁×3cm=0.3×2cm，
故F₁=0.2N；
（4）杠桿平衡的條件：F₁l₁=F₂l₂．為了找普遍規(guī)律，李嵐應該改變鉤碼的位置，進行多次實驗．
故答案為：（1）右；（2）鉤碼有磨損； 換沒有磨損的鉤碼；（3）0.2；（4）F₁l₁=F₂l₂；重復實驗．

點評 杠桿在水平位置平衡后，支點到力的作用點的距離就是力臂，因此在此實驗中我們應首先調節(jié)杠桿在水平位置平衡