Question

【題目】下面是小明探究杠桿的平衡條件的實驗．（每個鉤碼重0.5N）

（1）實驗前，將杠桿的中點置于支架上，當杠桿靜止時，發現杠桿右端下沉，這時應將平衡螺母向____（填“左”或“右”）端調節，直到杠桿在水平位置平衡．

（2）如圖甲所示，①在杠桿A點處掛4個鉤碼，則B點處應掛____個同樣的鉤碼，杠桿仍然在水平位置平衡；②把B點處的鉤碼取下，在B點處施加一個豎直向下的拉力F使杠桿仍然在水平位置平衡，當拉力F的方向轉向右下方時，要使杠桿仍在水平位置保持平衡，拉力F的大小將____（選填“變大”、“變小”或“不變”）．原因是____．

③接著小明進一步探究杠桿平衡時動力和動力臂的關系．實驗過程中，保持阻力和阻力臂不變，在杠桿水平平衡時，測出多組動力F1和動力臂l1的數據，并繪制了F1與l1的關系圖像，如圖乙所受，根據圖像推算，當l1為0.1m時，F1為____N．

（3）完成實驗后，小明利用杠桿的平衡條件來測量杠桿的質量．

①若以杠桿上的B位置為支點，在B的右側掛質量為m的鉤碼，左右移動鉤碼的位置，使杠桿在水平位置平衡（如圖丙）．

②用刻度尺測出此時鉤碼懸掛位置C到B的距離l2和____的距離l3．

③根據杠桿的平衡條件，可以計算出杠桿的質量m桿=______（用題目中所給物理量表示）

Answer 1

【答案】 左 6 變大 阻力與阻力臂的大小不變，動力臂變小，根據杠杠平衡條件，動力變大 6 O到B ml2/l3

【解析】解答：(1)當杠桿靜止時，發現杠桿的右端下沉，左端上翹，要使杠桿在水平位置平衡，平衡螺母向上翹的左端移動；(2)①設杠桿每個格的長度為L，每個鉤碼的重力為G，根據杠桿的平衡條件：FALA＝FBLB，即4G3L＝FB2L，解得FB＝6G ，需掛6個鉤碼。②若拉力F向右傾斜時，此時F的力臂變短，阻力與阻力臂的大小不變，動力臂變小，根據杠杠平衡條件，力變大；③由圖可知,當F1＝3N時,L1＝0.2m；由于此題中的阻力和阻力臂不變,根據F1L1＝F2L2可知，利用圖象中任意一組數據都能得出,F2L2＝F1L1＝3N×0.2m＝0.6Nm；所以,若當L1為0.1m時，F1＝＝6N；(3)已知鉤碼的質量m,用刻度尺測出此時鉤碼懸掛位置E到B的距離,即l2,欲求杠桿的質量m桿,杠桿的重心在O點,則應量出O到B的距離,即l3,然后根據杠桿平衡條件F1L1＝F2L2可得,ml2＝m桿l3,則m桿＝ 。