Question

在研究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)中
（1）實(shí)驗(yàn)前沒有掛鉤碼時(shí)，若杠桿右端下傾，則應(yīng)將左端的平衡螺母向______（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)，使杠桿在水平位置平衡．
（2）在如圖所示的裝置中，每個(gè)鉤碼重1N（杠桿上每格等距，杠桿自重不計(jì)），要使杠桿在水平位置平衡，小張?jiān)贏處應(yīng)掛______個(gè)1N重的鉤碼，而鄰組的小強(qiáng)在B處施加一個(gè)豎直方向的力，也使杠桿在水平位置平衡，則這個(gè)力的方向應(yīng)______，大小為______N．
（3）本實(shí)驗(yàn)得出杠桿的平衡條件是______．

Answer 1

【答案】分析：（1）杠桿右端下傾，說明杠桿的重心在支點(diǎn)右側(cè)，調(diào)節(jié)平衡螺母應(yīng)使杠桿重心左移，使杠桿在水平位置平衡，這一調(diào)節(jié)過程的目的是為了便于讀出力臂；
（2）根據(jù)鉤碼個(gè)數(shù)和距離支點(diǎn)的格數(shù)，結(jié)合杠桿平衡條件進(jìn)行相關(guān)分析和計(jì)算．
解答：解：（1）杠桿重心左移，應(yīng)將平衡螺母（左端和右端的均可）向左調(diào)節(jié)，直至重心移到支點(diǎn)處，使杠桿重力的力臂為零，這樣就減小了杠桿的自重對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，并且便于讀出力臂；
（2）假設(shè)每小格長度1cm，
①如圖杠桿右端F₂=1N×3=3N，L₂=1cm×2=2cm，左端L₁=1cm×3=3cm，根據(jù)F₁L₁=F₂L₂得
F₁===2N
∴應(yīng)在A處掛兩個(gè)1N的鉤碼，杠桿才平衡；
②如果動(dòng)力作用點(diǎn)在B上，由于支點(diǎn)在一側(cè)不是在中間，因此動(dòng)力的方向與阻力的方向相反，為了方便讀出力臂，力的方向與杠桿垂直，因此拉力的方向應(yīng)豎直向上；
此時(shí)阻力F₂和阻力臂L₂不變，動(dòng)力臂L₁=1cm×5=5cm，根據(jù)F₁L₁=F₂L₂得
F₁===1.2N；
（3）由本實(shí)驗(yàn)得到的杠桿平衡條件是：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂（或F₁L₁=F₂L₂）．
故答案為：（1）左；
（2）2、豎直向上、1.2；
（3）動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂（或F₁L₁=F₂L₂）．
點(diǎn)評(píng)：（1）關(guān)于杠桿的調(diào)平，杠桿在水平位置平衡的原因有兩個(gè)：一是便于讀出力臂，二是避免杠桿重力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響；
（2）關(guān)于動(dòng)力和阻力的方向問題，與支點(diǎn)的位置有關(guān)：①支點(diǎn)在中間時(shí)，動(dòng)力和阻力方向相同；②支點(diǎn)在一側(cè)時(shí)，動(dòng)力和阻力方向相反．