Question

【題目】.探究杠桿的平衡條件。

(1)杠桿兩端的螺母作用是_______________。

(2)小明用如圖所示裝置，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并收集了下表中的數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)可知，杠桿的平衡條件是____________。

(3)小明又圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)?jiān)趫D中畫出拉力F的力臂，彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)應(yīng)是_______N。(一個(gè)鉤碼重0.5 N)

(4)如圖所示，小紅實(shí)驗(yàn)時(shí)在一平衡杠桿的兩端放上不同數(shù)量的相同硬幣，杠桿仍在水平位置平衡。她用刻度尺測(cè)出L1和L2，則2L1____ (選填“>”“<” 或“=”) 3L2。

（拓展）探究了杠桿的平衡條件后，小紅對(duì)天平上游碼的質(zhì)量進(jìn)行了計(jì)算。她用刻度尺測(cè)出L1和L2 (如圖所示)，則游碼的質(zhì)量為____g。

Answer 1

【答案】 調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡 動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂 ；　　　2N； ＞

【解析】（1）當(dāng)杠桿處于水平平衡時(shí)，作用在杠桿上的動(dòng)力和阻力--鉤碼的重力--的方向恰好與杠桿垂直，這時(shí)力的力臂就可以從杠桿上的刻度直接讀出。

（2）將力與力臂的乘積算出后進(jìn)行比較，分析數(shù)據(jù)的問題，從而得出結(jié)論。

（3）過杠桿的支點(diǎn)作出垂直于力作用線的垂線段，即為力F的力臂。當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)在斜向上拉（與水平方向成30°角）動(dòng)力臂是OC的一半，根據(jù)杠桿的平衡條件求出彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)；

（4）用杠桿平衡條件可對(duì)兩側(cè)的力的力臂的乘積進(jìn)行分析，最后做出判斷；

解答：（1）因?yàn)橹挥挟?dāng)杠桿處于水平平衡時(shí)，作用在杠桿上的動(dòng)力和阻力--鉤碼的重力的方向恰好與杠桿垂直，這時(shí)力的力臂就可以從杠桿上的刻度直接讀出。調(diào)節(jié)杠桿的水平平衡是為了便于測(cè)量力臂。

（2）分析表中數(shù)據(jù)得出的結(jié)論是：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂或者；

（3）過杠桿的支點(diǎn)作出垂直于力作用線的垂線段，即為力F的力臂，

當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)在斜向上拉（與水平方向成30°角），阻力臂是4格，OC為6格，動(dòng)力臂是阻OC的一半，根據(jù)杠桿的平衡條件求出彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)；當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)在C點(diǎn)斜向上拉（與水平方向成30°角）杠桿，此時(shí)動(dòng)力臂等于格；根據(jù)杠桿的平衡條件F1L1=F2L2得。

（4）設(shè)一個(gè)硬幣的重力G，根據(jù)杠桿的平衡條件得，可以得出，則2L1>3L2。以天平的刀口為杠桿的支點(diǎn)，天平的左盤和右盤的質(zhì)量分別為m左和m右，游碼的質(zhì)量為m，當(dāng)游碼位于零刻度線時(shí)，由杠桿的平衡條件得；當(dāng)游碼位于最大值5克時(shí)，由杠桿的平衡條件得；由（2）-（1）得，由題意知 c=L2/2，b=L1/2，所以。

故答案為：(1). 調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡 (2). 動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂 (3). ； 2N； (4). ＞ (5).