Question

【題目】在“研究杠桿平衡條件”的實驗中，杠桿刻度均勻，每個鉤碼的質量都相等。

（1）實驗開始時，杠桿如圖甲所示處于靜止狀態為使杠桿在水平位置平衡，應將右端的平衡螺母向______移動（選填“左”或“右”）。

（2）調節杠桿水平平衡后，在杠桿上掛了如圖乙所示的2組鉤碼放手后，杠桿______（選填“能”或“不能”）在水平位置平衡。

（3）實驗過程中使杠桿在水平位置平衡的目的是______。

（4）用彈簧測力計和鉤碼配合使用，也可以研究杠桿的平衡條件，如圖丙所示，若每個鉤碼的質量是50g，則可用量程為0-5N的彈簧測力計在______（選填“A”或“B”）處豎直向上拉杠桿，使其在水平位置平衡，獲取實驗數據．（g取10N/kg）

（5）將繩子拴在一根粗細不均勻的木頭的某處，靜止后木頭水平平衡，如圖丁所示，現將木頭從拴繩處沿豎直方向切成A、B兩段，可判斷GA______GB（選填“>”“=”或“<”）

Answer 1

【答案】左 不能 便于測量力臂 A >

【解析】

（1）圖甲中，杠桿右端下沉，為了使杠桿在水平位置平衡，應將杠桿兩端的螺母向左調；

（2）圖乙中，設一格為l，一個鉤碼重G，則有2G×4l＜3G×3l，即右邊的力和力臂的乘積大于左邊的力和力臂的乘積，杠桿不能在水平位置平衡，會沿順時針方向轉動；

（3）當杠桿在水平位置平衡時，力的方向與杠桿垂直，力臂等于支點到力的作用線的距離，力臂可以從杠桿標尺刻度上直接讀出來；

（4）圖丙中，鉤碼對杠桿的作用力使杠桿沿逆時針轉動，現欲用彈簧測力計沿豎直向上的力拉杠桿，要保持杠桿保持平衡狀態，則彈簧測力計的作用力應使杠桿沿順時針轉動，所以要作用在杠桿的左端；丙圖中鉤碼的重力G=mg=4×0.05kg×10N/kg=2N；由杠桿平衡條件F1l1=F2l2可得：如果拉力在B點，則F==6N，因為彈簧測力計的量程為0～5N，拉力超過了測力計的量程；如果拉力在A點，則F==1.2N，拉力沒有超過彈簧測力計的路程，故彈簧測力計在A處豎直向上拉杠桿，可以使其在水平位置平衡，獲取實驗數據；

（5）用繩子拴住一根粗細不同的木頭某處，靜止后木頭水平平衡，支點O左端部分重為GA，重心為M；右端部分重為GB，重心為N，杠桿的示意圖如下圖所示：

根據力臂的定義，左端部分重力力臂大小就等于OE，右端部分重力力臂大小等于為OF，且OE＜OF，根據杠桿的平衡條件，GA×OE=GB×OF，故有GA＞GB。