Question

10、我們在科學(xué)實(shí)驗(yàn)室完成“研究杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)過程中，出現(xiàn)了以下問題，請回答．
（1）實(shí)驗(yàn)前出現(xiàn)圖甲所示情況，為了使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將左端的螺母向

右

調(diào)（填“左”或“右”）
（2）實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)圖乙所示情況，為了使杠桿在水平位置平衡，這時應(yīng)將右邊的鉤碼向右移動

2

格．
（3）將圖乙中的杠桿調(diào)節(jié)水平平衡后，在杠桿左右兩邊鉤碼下同時增加一個相同的鉤碼，這時杠桿將

順時針轉(zhuǎn)動

．（填“保持水平平衡”、“順時針轉(zhuǎn)動”或“逆時針轉(zhuǎn)動”）
（4）如圖所示的案秤是個不等臂杠桿，請你根據(jù)杠桿的平衡條件，說明用幾個不重的砝碼就能平衡盤中重得多的貨物的道理

砝碼受力的力臂遠(yuǎn)大于貨物受力的力臂

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)杠桿的平衡條件可知，杠桿傾斜時，杠桿的重心偏向杠桿下沉的一端，左、右兩端的螺母（或一端的螺母）要向杠桿上翹的一端調(diào)節(jié)．
（2）利用杠桿的平衡條件F₁L₁=F₂L₂計(jì)算出右邊的鉤碼所掛的位置，然后與現(xiàn)在的位置右邊4格作比較，得出鉤碼應(yīng)向右移動的格數(shù)．
（3）杠桿是否平衡，取決于F₁L₁與F₂L₂的乘積，若F₁L₁=F₂L₂，杠桿平衡；若F₁L₁≠F₂L₂，杠桿就不平衡，會沿FL的值大的F的方向轉(zhuǎn)動．

解答：解：（1）由圖示左端下沉．根據(jù)杠桿的平衡條件，為了使它在水平位置平衡，應(yīng)將左邊的螺母向右調(diào)節(jié)；
（2）利用杠桿的平衡條件計(jì)算：左邊=2×3=右邊=1×L₁，所以L₁=6，所以應(yīng)將右邊的鉤碼向右移動2格．
（3）將圖乙中的杠桿調(diào)節(jié)水平平衡后，在杠桿左右兩邊鉤碼下同時增加一個相同的鉤碼，根據(jù)杠桿的平衡條件計(jì)算：左邊=3×3=9；右邊=2×6=12，所以右邊的乘積大于左邊的乘積，杠桿右邊鉤碼的重力方向轉(zhuǎn)動，即沿順時針方向轉(zhuǎn)動．
（4）案秤使用時，幾個不重的砝碼的重力遠(yuǎn)小于平衡盤中重得多的貨物的重力，即F₁＜＜F₂；根據(jù)杠桿的平衡條件F₁L₁=F₂L₂，可得：L₁＞＞L₂，說明砝碼受力的力臂遠(yuǎn)大于貨物受力的力臂．這就是用幾個不重的砝碼就能平衡盤中重得多的貨物的道理．
故答案為：（1）右；（2）2；（3）順時針轉(zhuǎn)動；（4）砝碼受力的力臂遠(yuǎn)大于貨物受力的力臂．

點(diǎn)評：根據(jù)杠桿的平衡原理，判斷杠桿是否能保持水平平衡只要看“動力和動力臂的乘積”與“阻力和阻力臂的乘積”是否相等．如果乘積相等，則杠桿平衡；若乘積不等，那么杠桿將向乘積大的一邊下傾．