Question

6．在“探究杠桿的平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中：

（1）在沒(méi)有掛鉤碼時(shí)杠桿的平衡位置如圖1（甲）所示．為使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將杠桿左端螺母向右邊旋一些（選填“左“或“右”）．
（2）調(diào)好后，第一組按圖1（乙）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，拉力為F₁；第二組按圖1（丙）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，拉力為F₁′，若都在A點(diǎn)處掛相同的三個(gè)鉤碼，則F₁大于F₁′（填“大于”、“等于”或“小于”）．你認(rèn)為第二組實(shí)驗(yàn)更好，理由是拉力與杠桿垂直，便于測(cè)量力臂．
（3）利用杠桿的平衡條件計(jì)算，如圖2所示，一塊均勻的厚木板長(zhǎng)14m，重300N，對(duì)稱的擱在相距8m的A、B兩個(gè)支架上．一個(gè)體重為500N的人，從A點(diǎn)出發(fā)向左走到離A點(diǎn)2.4m處時(shí)，木板將開始翹動(dòng)．

Answer 1

分析 （1）調(diào)節(jié)杠桿的平衡時(shí)，應(yīng)將平衡螺母向較高一側(cè)調(diào)節(jié)；
（2）根據(jù)圖示判斷彈簧測(cè)力計(jì)拉力力臂的大小關(guān)系，然后應(yīng)用杠桿平衡條件判斷拉力大小關(guān)系；
探究杠桿平衡條件時(shí)，使杠桿在水平位置平衡，此時(shí)力的方向與杠桿垂直，力臂的長(zhǎng)度可以直接從杠桿上讀出來(lái)；
（3）知道木板重G=400N，長(zhǎng)15m，以A點(diǎn)為支點(diǎn)，它的重心在它的中點(diǎn)上，即重力的作用點(diǎn)在距離A點(diǎn)向右4m遠(yuǎn)的地方，也就是說(shuō)重力的力臂AC=4m；那么，人向左走到離A點(diǎn)的距離為AD處時(shí)，木板開始翹動(dòng)，根據(jù)杠桿平衡條件可求AD的大�。�

解答 解：
（1）為了便于測(cè)量力臂，應(yīng)使杠桿在水平位置平衡，由圖甲知，右端偏高，為使杠桿在水平位置平衡，需要將平衡螺母向右調(diào)節(jié)；
（2）由圖示可知，圖乙所示實(shí)驗(yàn)中，測(cè)力計(jì)拉力力臂小于圖丙所示實(shí)驗(yàn)測(cè)力計(jì)拉力的力臂，鉤碼重力與鉤碼重力的力臂不變，由杠桿平衡條件可知，拉力力臂越小，拉力越大，即F₁＞F₁′；
力臂等于支點(diǎn)到力的作用線的距離，當(dāng)杠桿在水平位置平衡時(shí)，力的方向與杠桿垂直，力臂可以從杠桿標(biāo)尺刻度上直接讀出來(lái)，因此丙實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的好，此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的拉力與杠桿垂直，便于測(cè)量力臂；
（3）如圖，因?yàn)槟景鍖?duì)稱的擱在相距8m的A、B兩個(gè)支架上，所以木板的重心在木板的中點(diǎn)上，以A為支點(diǎn)，木板的重心在離A點(diǎn)右邊4m處，即木板重力的力臂AC=4m．當(dāng)人（重為G₁=500N）向左走到D處時(shí)，木板將開始翹動(dòng)，根據(jù)杠桿平衡條件可得：
G₁×AD=G₂×AC，
即：500N×AD=300N×4m，
解得：AD=2.4m．
故答案為：（1）右；（2）大于；二；拉力與杠桿垂直，便于測(cè)量力臂；（3）2.4．

點(diǎn)評(píng) 探究杠桿平衡條件時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)豎直方向拉動(dòng)杠桿在水平位置平衡，力臂在杠桿上，便于測(cè)量力臂大小，使實(shí)驗(yàn)更簡(jiǎn)單操作；彈簧測(cè)力計(jì)沿不同方向拉動(dòng)杠桿在水平位置平衡，使實(shí)驗(yàn)更具有普遍性，各有利弊．