Question

在驗證杠桿平衡條件時，某實驗小組得到了如圖所示的杠桿平衡狀態．已知每個鉤碼的質量均相等：
（1）實驗前應調節

平衡螺母

，使杠桿在

水平

位置平衡，這樣做的目的是

便于測量力臂

．實驗過程中，為了使杠桿保持平衡，

不可以

（填“可以”或“不可以”）再使用上述調節的元件．
（2）若鉤碼所掛位置不動，將左邊的鉤碼去掉一個，為使杠桿仍然保持平衡，右邊的鉤碼該拿掉

2

個．
（3）由此，總結出杠桿的平衡條件為：

動力×動力臂=阻力×阻力臂或者F₁L₁=F₂L₂或者

F1

F2

 =

L2

L1

．
（4）若兩端鉤碼分別向內移動相同的距離，則杠桿

左

（填“左”或“右”）端下沉．

Answer 1

分析：（1）杠桿平衡是指杠桿保持靜止不動或勻速轉動的狀態；
杠桿可以在任意位置保持平衡但是為了便于測量力臂，最好是在水平位置保持平衡；
在使用杠桿的過程中為了使杠桿平衡不可以再調平衡螺母，可以通過改變力與力臂來調節；
（2）杠桿平衡條件是：動力×動力臂=阻力×阻力臂，即：F₁L₁=F₂L₂或者

F1

F2

 =

L2

L1

，根據杠桿平衡條件計算去掉鉤碼的個數；
（3）設兩端鉤碼均向內移動距離L，計算杠桿左側力與力臂的乘積與杠桿右側力與力臂的乘積，然后比較大小判斷杠桿向哪側偏．計算杠桿左側為：3G×（L₁-L）=3G?L₁-3G?L；右側為：6G×（L₂-L）=6G?L₂-6GL．

解答：解：
（1）實驗前應調節杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡，這樣做的目的是便于測量力臂，實驗過程中，為了使杠桿保持平衡，不可以再使用上述調節的元件；
（2）根據杠桿的平衡條件：F₁L₁=F₂L₂得3G?L₁=6G?L₂，即：

L1

L2

=

2

1

；
當左側去掉一個鉤碼時，力與力臂的乘積為：2G?L₁=2G?2L₂；
為了杠桿平衡，右側必須去掉兩個鉤碼；
（3）杠桿平衡條件是：動力×動力臂=阻力×阻力臂，即：F₁L₁=F₂L₂或者

F1

F2

 =

L2

L1

；
（4）設兩端鉤碼均向內移動距離L，
則杠桿左側為：3G×（L₁-L）=3G?L₁-3G?L；
右側為：6G×（L₂-L）=6G?L₂-6GL；
從上面兩式看出：右側減去的數值大，杠桿原來：3G?L₁=6G?L₂；
所以杠桿左端下沉．
故答案為：
平衡螺母；水平位置；便于測量力臂；不可以；2；動力×動力臂=阻力×阻力臂，即：F₁L₁=F₂L₂或者

F1

F2

=

L2

L1

；左．

點評：考查杠桿的平衡條件及應用，對于已經平衡的杠桿，改變條件后判斷杠桿是否還能保持平衡，有兩種方法：一是按力和力臂的乘積；二是按比例的方法．