Question

10．在探究“杠桿的平衡條件”的實驗中，采用如圖所示的裝置．
（1）實驗時應先調節平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡．
（2）若不計杠桿質量和摩擦且杠桿刻度均勻，每個鉤碼的重力都是0.5N，在A點掛四個鉤碼時，在B點應掛6個鉤碼，杠桿才能恢復平衡．
（3）若A位置所掛鉤碼不變，取掉B位置的鉤碼，在C位置施加一個如圖所示的力F，則這個力的大小等于4N時，杠桿仍然保持平衡．

Answer 1

分析 （1）調節杠桿平衡時，應使杠桿在水平位置平衡，力臂在杠桿上，便于測量力臂，
（2）根據杠桿平衡條件計算；
（3）根據圖中拉力與杠桿的夾角求出拉力F的力臂，然后根據杠桿平衡條件計算拉力的大小．

解答 解：
（1）在“探究杠桿平衡的條件”實驗中，應先調節杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在水平位置保持平衡，然后進行實驗；
（2）設杠桿每格的長度為L，每個鉤碼重為G，由杠桿的平衡條件F₁L₁=F₂L₂可得，F₂=$\frac{{F}_{1}{L}_{1}}{{L}_{2}}$=$\frac{4G×3L}{2L}$=6G，所以在A點掛四個鉤碼時，在B點應掛6個鉤碼，杠桿才能恢復平衡；
（3）設杠桿每格的長度為L，由圖可知拉力F的方向與杠桿成30°角，根據直角三角形的知識可知L₁=$\frac{1}{2}$OC=$\frac{3}{2}$L，
杠桿的平衡條件為：F₁L₁=F₂L₂可知，在C位置施加一個如圖所示的力F=$\frac{{F}_{2}{L}_{2}}{{L}_{1}}$=$\frac{4×0.5N×3L}{\frac{3}{2}L}$=4N．
故答案為：（1）水平；（2）6；（3）4．

點評 本題主要考查對“杠桿平衡條件”的了解及應用能力．