Question

小明同學探究“杠桿的平衡條件”．
（1）實驗前，杠桿停在圖甲所示的位置，這時的杠桿是______（選填“平衡的”或“不平衡的”）．為使杠桿在水平位置平衡，應該將左端平衡螺母向______（選填“左”或“右”）調節(jié)；

（2）調節(jié)杠桿在水平位置平衡后，小明進行的三次實驗如圖乙所示．實驗過程中使杠桿在水平位置平衡的目的是______；根據(jù)實驗，他得出杠桿的平衡條件為“動力×支點到動力作用點的距離=阻力×支點到阻力作用點的距離”，你認為這個結論是______（選填“正確”或“錯誤”）的，為了證明你的判斷，接下來你的操作是______．
（3）在圖乙（b）裝置的左右兩邊各取下一個鉤碼后，杠桿______（選填“左”或“右”）端下沉，為使杠桿恢復水平平衡，只需將右側鉤碼移至第______格．

Answer 1

【答案】分析：（1）杠桿的平衡狀態(tài)是指靜止或勻速轉動狀態(tài)．
實驗時，如果杠桿不在水平位置平衡，可通過反向調節(jié)（向偏高的一端）平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡．
（2）杠桿在水平位置平衡后，支點到力的作用點的距離就是力臂（重力的方向跟杠桿垂直），同時能夠消除杠桿自身重力對杠桿平衡的影響，因此在此實驗中我們應首先調節(jié)杠桿在水平位置平衡；
杠桿平衡條件探究“動力×動力臂”與“阻力×阻力臂”之間的關系，力臂不一定是支點到力作用點的距離．
（3）設一個鉤碼重為G，杠桿分度值為L，力和力臂乘積大的一端下沉．
根據(jù)杠桿平衡條件，判斷右側鉤碼的位置．
解答：解：（1）杠桿靜止，所以杠桿處于平衡狀態(tài)．由圖知，杠桿的左端偏高，所以需將平衡螺母向右調節(jié)．
（2）使杠桿在水平位置平衡，是為了便于測量力臂．
杠桿的平衡條件是動力×動力臂=阻力×阻力臂．所以小明提出的結論是錯誤的．
小明結論錯誤是因為杠桿在水平位置平衡，力臂等于支點到力的作用點的距離，所以要推翻這個錯誤結論，可以用彈簧測力計斜著拉杠桿使其在水平位置平衡．
（3）設一個鉤碼重為G，杠桿分度值為L，
杠桿左端：2G×2L=4GL，
杠桿右端：G×3L=3GL，
所以杠桿的左端下沉．
要使杠桿水平位置平衡，2G×2L=G×nL，所以n=4（格）．
故答案為：（1）平衡的；右；（2）便于測量力臂；錯誤；斜著拉動測力計使杠桿平衡；（3）左；4．
點評：調節(jié)杠桿在水平位置平衡和調節(jié)天平平衡，操作是相同的，都是平衡螺母向上翹的一端移動．
杠桿使用前，應調到水平平衡，一是使杠桿的重心調到支點上，不對平衡產生影響，二是便于力臂的測量；實驗時應多做幾次，分析得出結論：動力×動力臂=阻力×阻力臂．