Question

（2010?溧水縣二模）圖1為探究“杠桿的平衡條件”的實(shí)驗(yàn)裝置．實(shí)驗(yàn)中：
（1）首先應(yīng)調(diào)節(jié)杠桿兩端的螺母，使杠桿在不掛鉤碼時(shí)處于水平平衡狀態(tài)．這一調(diào)節(jié)過程的目的是為了使杠桿的自重對杠桿平衡不產(chǎn)生影響，這時(shí)杠桿重力的力臂為

0

．
（2）在驗(yàn)證杠桿平衡條件時(shí)，某實(shí)驗(yàn)小組得到了圖1所示的杠桿平衡狀態(tài)．已知每個(gè)鉤碼的質(zhì)量均相等．若鉤碼所掛位置不動，將左邊的鉤碼去掉一個(gè)，為使杠桿仍然保持平衡，右邊的鉤碼該拿掉

2

個(gè)．
（3）利用“杠桿的平衡條件”這個(gè)理論判斷，圖2所示的機(jī)械在使用時(shí)屬于費(fèi)力杠桿的是

②

（填序號）．

Answer 1

分析：（1）調(diào)節(jié)杠桿兩端的螺母，使杠桿在不掛鉤碼時(shí)處于水平平衡狀態(tài)，這時(shí)杠桿的重心在支點(diǎn)上．
（2）首先根據(jù)如圖1的杠桿平衡，求出動力臂和阻力臂的比值．然后再根據(jù)杠桿平衡條件，求出右端的鉤碼數(shù)量．
（3）動力臂大于阻力臂是省力杠桿；動力臂大于阻力臂是費(fèi)力杠桿；動力臂等于阻力臂是等臂杠桿．

解答：解：（1）因?yàn)楦軛U的重心在支點(diǎn)上，所以力臂為零．
（2）設(shè)一個(gè)鉤碼在質(zhì)量為m，根據(jù)杠桿平衡條件得，
3mgl₁=6mgl₂，
所以，

l1

l2

=

2

1

，
當(dāng)左端去掉一個(gè)鉤碼，則右端的鉤碼數(shù)量設(shè)為n，
所以，

l1

l2

=

2

1

=

nmg

2mg

，
所以，n=4，
右端掛4個(gè)鉤碼，去掉2個(gè)．
（3）起子的動力臂大于阻力臂，是省力杠桿；筷子的動力臂小于阻力臂，是費(fèi)力杠桿；鉗子動力臂大于阻力臂，是省力杠桿．
故答案為：（1）0；（2）2；（3）②．

點(diǎn)評：本題的第2問是此題的難點(diǎn)，首先根據(jù)杠桿平衡條件，求出動力臂和阻力臂的比值，然后再次利用杠桿平衡條件求出鉤碼的數(shù)量．