Question

16．如圖所示，探究小組利用鐵架臺(tái)、帶有刻度的杠桿、細(xì)線、若干相同鉤碼、彈簧測(cè)力計(jì)（單位：N）等實(shí)驗(yàn)器材探究杠桿的平衡條件，在探究實(shí)驗(yàn)中 
 
（1）在掛鉤碼前，小組發(fā)現(xiàn)杠桿左端高右端低（如圖甲），應(yīng)將杠桿兩端的平衡螺母向左端調(diào)節(jié)（選填“左”或“右”），使杠桿在水平位置平衡，這樣做的目的是為了方便讀出力臂；
（2）接著小組在杠桿的兩側(cè)掛上不同數(shù)量的鉤碼，移動(dòng)鉤碼的位置，使杠桿重新在水平位置平衡（如圖乙），這時(shí)杠桿兩側(cè)受到的作用力大小等于（選填“大于”、“等于”或“小于”）各自鉤碼所受重力大小，若在A，B下方再增掛一個(gè)相同的鉤碼，則杠桿左端將下沉（選填“左”或“右”）；
（3）如圖丙是已經(jīng)調(diào)節(jié)平衡的杠桿，用彈簧測(cè)力計(jì)在杠桿C處豎直向上拉，在A處掛上適當(dāng)?shù)你^碼，使杠桿在水平位置平衡，則彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)為3.0N，鉤碼總質(zhì)量為0.2kg．（g取10N/kg）

Answer 1

分析 （1）杠桿右端下傾，說(shuō)明杠桿的重心在支點(diǎn)右側(cè)，調(diào)節(jié)平衡螺母應(yīng)使杠桿重心左移，使杠桿在水平位置平衡的目的是為了直接從杠桿上讀出力臂；
（2）杠桿所受鉤碼的拉力等于鉤碼的重力；
要判斷此題，需掌握杠桿的平衡條件：F₁L₁=F₂L₂，在支點(diǎn)兩側(cè)的鉤碼下方分別再加掛一個(gè)相同的鉤碼，若力和力臂的乘積相等，杠桿平衡；若力和力臂的乘積不相等，則杠桿向乘積大的一端傾斜．
（3）觀察彈簧測(cè)力計(jì)的量程和分度值，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)；根據(jù)杠桿平衡條件計(jì)算鉤碼的總重力，然后利用G=mg計(jì)算質(zhì)量．

解答 解：（1）杠桿重心右移應(yīng)將平衡螺母向左調(diào)節(jié)，直至重心移到支點(diǎn)處；由于力臂是支點(diǎn)到力的作用線的垂直距離，調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡時(shí)，可以方便的讀出力臂；
（2）杠桿兩側(cè)受到的作用力大小等于各自鉤碼所受重力大小；
設(shè)杠桿的一個(gè)小格為L(zhǎng)，一個(gè)鉤碼的重力為G，
分別加掛一個(gè)相同的鉤碼后：
左邊=5G×3L，右邊=7G×2L，
左邊＞右邊，
所以，杠桿不能平衡，杠桿右端上升，左端下沉．
（3）圖中彈簧測(cè)力計(jì)的分度值為0.2N，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為3.0N；
設(shè)杠桿的一個(gè)小格為L(zhǎng)，鉤碼的質(zhì)量為G，
根據(jù)杠桿平衡條件可得，G×3L=3.0N×2L，
則G=$\frac{3.0N×2L}{3L}$=2N，
所以鉤碼的總質(zhì)量m=$\frac{G}{g}$=$\frac{2N}{10N/kg}$=0.2kg．
故答案為：（1）左；力臂；（2）等于；左；（3）3.0N；0.2．

點(diǎn)評(píng) 對(duì)于杠桿平衡的問(wèn)題，可利用杠桿的平衡條件：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂，即F₁L₁=F₂L₂；運(yùn)用此條件進(jìn)行杠桿平衡的判斷計(jì)算．