Question

【題目】物理興趣小組的同學，利用如圖所示的裝置，來“探究杠桿的平衡條件”。

（1）在實驗前應調節杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡，這樣做的好處是_______；若實驗前杠桿如圖甲所示，可將杠桿兩端的平衡螺母向_______(填“左”或“右”)調節，以使杠桿在水平位置平衡。

（2）調節完畢后，當在杠桿B點掛3個質量相同的鉤碼，如圖乙所示，那么在杠桿的D點掛_______個質量相同的鉤碼，才能使杠桿恢復在水平位置平衡。當杠桿平衡后，將B、D兩點下方所掛的鉤碼同時向支點O靠近1個格，那么杠桿_______（填“能”或“不能”）在水平位置保持平衡。

（3）實驗中若不在D點掛鉤碼，而在杠桿的A點或C點使用彈簧測力計使杠桿在水平位置平衡，為使彈簧測力計的示數最小，應使彈簧測力計掛在______點，且拉力的方向是_______。

Answer 1

【答案】（1）便于測量力臂（或消除杠桿自重對實驗的影響）；右；（2）4；不能；（3）A；豎直向上（垂直杠桿向上）

【解析】

試題分析：（1）實驗時讓橫桿AB在水平位置平衡，力臂在杠桿上便于測量力臂大小，杠桿的重心通過支點，可以消除杠桿重對杠桿平衡的影響；若開始實驗前發現左端下沉，右端上翹，可將杠桿兩端的平衡螺母向右端移動；

（2）一個鉤碼的重力為G，設杠桿一個小格代表L，根據杠桿平衡條件F1 L1 =F2 L2 可得：3G×4L=nG×3L，解得：n=4；

當杠桿平衡后，將B、D兩點下方所掛的鉤碼同時向支點O靠近1個格，則杠桿左端：F1 L1 =3G×3L=9GL，杠桿右端：F2 L2 =4G×2L=8GL，則F1 L1 ≠F2 L2 ，即杠桿不能在水平位置保持平衡。

（3）根據杠桿平衡條件F1 L1 =F2 L2 可知：在阻力和阻力臂一定時，要使動力最小，動力臂要最大；由圖可知：在杠桿的A點或C點中A點的力臂最長，則施加的力最小，拉力方向豎直向上。