15.在研究杠桿平衡條件的實驗中:
(1)如圖1所示,實驗前沒有掛鉤碼靜止時,杠桿右端上翹,杠桿處于平衡(填“平衡”或“不平衡”) 狀態(tài),為使杠桿處在水平平衡狀態(tài),應(yīng)將杠桿右端的平衡螺母B向右(選填“左”或“右”)調(diào).

(2)在如圖2所示的裝置中,每個鉤碼重1N(杠桿上每格等距,杠桿自重不計),要使杠桿在水平位置平衡,小張應(yīng)在B處掛3個1N重的鉤碼.而鄰組的小強則在C處施加一個豎直方向的力,也使杠桿在水平位置平衡,則這個力的方向應(yīng)豎直向上,大小為6N.

分析 (1)杠桿處于靜止狀態(tài)或勻速轉(zhuǎn)動狀態(tài)都為杠桿的平衡狀態(tài);在實驗中也必須使杠桿在水平位置平衡是為了便于測量力臂,實驗前,應(yīng)首先進行杠桿平衡調(diào)節(jié),根據(jù)杠桿的平衡條件,杠桿左、右兩端的螺母(或一端的螺母)向杠桿上翹的一端調(diào)節(jié).
(2)根據(jù)鉤碼個數(shù)和距離支點的格數(shù),結(jié)合杠桿平衡條件進行相關(guān)分析和計算.

解答 解:
(1)圖1中實驗前沒掛鉤碼時,杠桿處于靜止的平衡狀態(tài);發(fā)現(xiàn)杠桿右端上翹,調(diào)節(jié)時重心應(yīng)向右移動,應(yīng)將右端平衡螺母向右旋一些,使杠桿在水平位置平衡;在實驗中也必須使杠桿在水平位置平衡是為了便于測量力臂;
(2)假設(shè)每小格長度1cm,
①如圖杠桿左端F2=1N×4=4N,L2=1cm×3=3cm,右端L1=1cm×4=4cm,根據(jù)F1L1=F2L2
F1=$\frac{{F}_{2}{L}_{2}}{{L}_{1}}$=$\frac{4N×3cm}{4cm}$=3N.
所以應(yīng)在B處掛3N的鉤碼,杠桿才平衡;
②如果動力作用點在C上,由于支點在一側(cè)不是在中間,因此動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;
此時阻力F2和阻力臂L2不變,動力臂L1=1cm×2=2cm,根據(jù)F1L1=F2L2
F1=$\frac{{F}_{2}{L}_{2}}{{L}_{1}}$=$\frac{4N×3cm}{2cm}$=6N.
故答案為:(1)平衡;右;(2)3;豎直向上;6.

點評 本題考查學生對調(diào)節(jié)平衡螺母的作用、杠桿實驗時對動力和阻力的實驗要求的了解和掌握,難點是學生對杠桿平衡狀態(tài)的認識.

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