Question

8．杠桿的平衡條件是F₁L₁=F₂L₂．如圖所示杠桿處于平衡狀態，假設左邊鉤碼的拉力為F₁，右邊鉤碼的拉力為F₂，則L₁=1.5L₂（每個鉤碼的重力相等）．如果兩邊同時增加5個鉤碼，則杠桿將逆時針旋轉，如果兩邊分別成倍增加鉤碼，則將保持平衡． （順時針旋轉或逆時針旋轉或保持平衡）．

Answer 1

分析 （1）杠桿的平衡條件是F₁L₁=F₂L₂；
（2）根據圖示判斷力臂間的關系；
（3）用杠桿平衡條件可對兩側的力的力臂的乘積進行分析，最后做出判斷；
（4）動力臂和阻力臂均不變，如果兩邊分別成倍增加鉤碼，仍然滿足杠桿平衡條件．

解答 解：（1）杠桿平衡條件為F₁L₁=F₂L₂；
（2）設杠桿上一格的長度為L，由圖可知，L₁=3L，L₂=2L，
所以L₁：L₂=3L：2L=1.5，則L₁=1.5L₂；
（3）設一個鉤碼的重為G，杠桿上一格的長度為L；
由圖可知，原來左側有2個鉤碼，右側有3個鉤碼；
如果兩邊同時增加5個鉤碼，
杠桿左邊：7G×3L=21GL，
杠桿右邊：8G×2L=16GL，
21GL＞16GL，左邊力和力臂的乘積較大，所以杠桿的左端下沉，杠桿逆時針旋轉．
（4）如果兩邊分別成倍增加鉤碼，設現在的鉤碼個數均為原來的n倍，則左側鉤碼的重力為2n×G，右側鉤碼的重力為3n×G，
杠桿左邊：2n×G×3L=6nGL，
杠桿右邊：3n×G×2L=6nGL，
杠桿兩側力和力臂的乘積相等，故杠桿保持平衡．
故答案為：F₁L₁=F₂L₂；1.5；逆時針旋轉；保持平衡．

點評 本題考查了學生對杠桿平衡條件的掌握及應用，杠桿是否平衡或向哪端傾斜都是由兩邊力和力臂乘積的大小關系決定的．