Question

在研究杠桿平衡條件的實驗中
（1）實驗前沒有掛鉤碼時，若杠桿右端下傾，則應將左端的平衡螺母向

 

（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)，使杠桿在水平位置平衡．
（2）在如圖所示的裝置中，每個鉤碼重1N（杠桿上每格等距，杠桿自重不計），要使杠桿在水平位置平衡，小張在A處應掛

 

個1N重的鉤碼，而鄰組的小強在B處施加一個豎直方向的力，也使杠桿在水平位置平衡，則這個力的方向應

 

，大小為

 

N．
（3）本實驗得出杠桿的平衡條件是

 

．

Answer 1

分析：（1）杠桿右端下傾，說明杠桿的重心在支點右側，調(diào)節(jié)平衡螺母應使杠桿重心左移，使杠桿在水平位置平衡，這一調(diào)節(jié)過程的目的是為了便于讀出力臂；
（2）根據(jù)鉤碼個數(shù)和距離支點的格數(shù)，結合杠桿平衡條件進行相關分析和計算．

解答：解：（1）杠桿重心左移，應將平衡螺母（左端和右端的均可）向左調(diào)節(jié)，直至重心移到支點處，使杠桿重力的力臂為零，這樣就減小了杠桿的自重對實驗的影響，并且便于讀出力臂；
（2）假設每小格長度1cm，
①如圖杠桿右端F₂=1N×3=3N，L₂=1cm×2=2cm，左端L₁=1cm×3=3cm，根據(jù)F₁L₁=F₂L₂得
F₁=

F2L2

L1

=

3N×2cm

3cm

=2N
∴應在A處掛兩個1N的鉤碼，杠桿才平衡；
②如果動力作用點在B上，由于支點在一側不是在中間，因此動力的方向與阻力的方向相反，為了方便讀出力臂，力的方向與杠桿垂直，因此拉力的方向應豎直向上；
此時阻力F₂和阻力臂L₂不變，動力臂L₁=1cm×5=5cm，根據(jù)F₁L₁=F₂L₂得
F₁=

F2L2

L1

=

3N×2cm

5cm

=1.2N；
（3）由本實驗得到的杠桿平衡條件是：動力×動力臂=阻力×阻力臂（或F₁L₁=F₂L₂）．
故答案為：（1）左；
（2）2、豎直向上、1.2；
（3）動力×動力臂=阻力×阻力臂（或F₁L₁=F₂L₂）．

點評：（1）關于杠桿的調(diào)平，杠桿在水平位置平衡的原因有兩個：一是便于讀出力臂，二是避免杠桿重力對實驗的影響；
（2）關于動力和阻力的方向問題，與支點的位置有關：①支點在中間時，動力和阻力方向相同；②支點在一側時，動力和阻力方向相反．