Question

18．如圖1是“探究杠桿平衡條件”的實驗裝置．
（1）實臉前．發(fā)現(xiàn)杠桿左端略高于右端，應左調(diào)節(jié)，直到杠桿在水平位置平衡．
（2）在圖甲中的A處掛2個相同的鉤碼．要使杠桿水平平衝，在B處應掛3個同樣的鉤碼．在此基礎(chǔ)上，若兩端各增加一個鈎碼，杠桿左端將下降．
（3）在圖乙中的C處施加豎直向下的拉力F，使杠桿水平平衡．當拉力F向右傾斜時，仍要保持杠桿水平平衡，拉力F的大小將變大（選填“變大”、“變小”或“不變”），原因是阻力和阻力臂不變時，動力臂會變�。�

（4）學校組織同學們到市中小學綜合實踐基地參加杜會實踐活動，小明第一次學習挑擔子，他做了以下實驗：他先在扁擔的兩端各掛上80N的重物，擔子很快就平穩(wěn)地挑起來．這時他的肩膀應放在扁擔的中點．接著，他又在扁擔的A端加上40N的重物，如圖2所示，但他掌握不好擔子的平衡．請你用杠桿平衡知識，幫助他計算出肩膀應距B端0.72m，擔子才能重新水平平衡（扁擔的質(zhì)量忽略不計）．

Answer 1

分析 （1）實驗中應將平衡螺母向上翹的一端調(diào)節(jié)，使杠桿在水平位置平衡．
（2）由杠桿的平衡條件可推出B處所掛鉤碼的個數(shù)．
當兩端增加相同的鉤碼時，杠桿將向力臂較長的一端傾斜；
（3）當拉力F向右傾斜時，其力臂會變�。�要保持杠桿水平平衡，拉力F的大小就變大；
（4）同學的肩膀作支點，扁擔為杠桿，兩端各掛上80N的重物，根據(jù)杠桿平衡條件，動力臂與阻力臂等長．
由F₁L₁=F₂L₂求出距B端的距離．

解答 解：（1）發(fā)現(xiàn)杠桿左端高、右端低，則應將平衡螺母（左端和右端的均可）向左調(diào)節(jié)，直至杠桿在水平位置平衡．
（2）由杠桿的平衡條件F₁L₁=F₂L₂知，杠桿左端掛兩個鉤碼，其力為2G，力臂為3格．右端力臂為2格，則力F₂=$\frac{{F}_{1}{L}_{1}}{{L}_{2}}$=$\frac{2G×3}{2}$=3G，即右端要掛3個鉤碼．
若兩端各加一個鉤碼，由于左端的力臂較長，所以力和力臂的乘積較大，杠桿將向左邊傾斜；
（3）在圖乙中的C處施加豎直向下的拉力F，使杠桿水平平衡．當拉力F向右傾斜時，其力臂的長度將會變小，由于阻力和阻力臂都不變，所以動力會變大．
（4）因為F₁=F₂=80N，由F₁L₁=F₂L₂得：L₁=L₂，所以肩頭應放在扁擔的中點；
由題知：F₁=80N+40N=120N，F(xiàn)₂=80N
根據(jù)杠桿平衡條件：F₁L₁=F₂L₂得：
120N×OA=80×OB
120N×（1.2m-OB）=80N×OB
解得OB=0.72m．
故答案為：（1）左；水平；（2）3；左；（3）變大；阻力和阻力臂不變時，動力臂會變��；（4）中點；0.72．

點評 此題考查杠桿的平衡條件，要對整個的實驗過程有所了解，并對力臂的變化要非常清楚．