Question

【題目】小明同學(xué)探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)時(shí)，以杠桿中點(diǎn)為支點(diǎn)。

（1）如圖甲所示，掛鉤碼前，杠桿在圖甲所示的位置靜止，此時(shí)杠桿___（選填“達(dá)到”或“沒有達(dá)到”）平衡狀態(tài)，小明發(fā)現(xiàn)杠桿右端低左端高，要使它在水平位置平衡，應(yīng)將杠桿右端的平衡螺母向______調(diào)節(jié)。小明調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡的主要目的是便于直接測量__________。

（2）如圖乙所示，在杠桿左邊A處掛4個(gè)相同鉤碼，要使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)在杠桿右邊B處掛同樣鉤碼_____個(gè)。

（3）如圖丙所示，分別用拉力F1和F2使杠桿在水平位置平衡，則F1______F2，其原因是F1的力臂______F2的力臂（填“大于”“小于”或“等于”）。

（4）接著再用拉力F3使杠桿在圖丁所示位置平衡時(shí)，則F1__________F3（填“大于”“小于”或“等于”）。

（5）撤去F3，若要求杠桿仍在圖丁所示位置平衡，請(qǐng)?jiān)?/span>B點(diǎn)處畫出最小的動(dòng)力F及其力臂l。

（________）

Answer 1

【答案】達(dá)到 左 力臂 3 小于 大于 等于

【解析】

第一空．杠桿平衡時(shí)狀態(tài)有靜止?fàn)顟B(tài)和勻速轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)，因此杠桿在圖甲所示的位置靜止，此時(shí)杠桿達(dá)到平衡狀態(tài)；

第二空．實(shí)驗(yàn)前，杠桿右端下降，左端上翹，應(yīng)將杠桿重心向左移，即應(yīng)將杠桿右端的平衡螺母向左調(diào)節(jié)，使杠桿在水平位置平衡；

第三空．當(dāng)杠桿在水平位置平衡時(shí)，力的方向與杠桿垂直，力臂等于支點(diǎn)到力的作用線的距離，力臂可以從杠桿標(biāo)尺刻度上直接讀出來；

第四空．設(shè)一個(gè)鉤碼的重力為G，杠桿一個(gè)小格代表l，

圖中，杠桿的左端：4G×3l=12Gl，

B處的力臂為4l,杠桿的右端：F2×4l=12Gl,解得F2=3G，即在B處掛3個(gè)同樣的鉤碼；

第五空．如圖丙所示，分別用拉力F1和F2使杠桿在水平位置平衡，則F1F2，理由如下：

第六空．F1的力臂大于F2的力臂，根據(jù)杠桿平衡條件得，F1<F2；

第七空．根據(jù)幾何知識(shí)可知，用拉力F3使杠桿在圖丁所示位置平衡與在水平位置平衡相比，鉤碼拉力的力臂和F3的力臂的比值不變，所以F1等于F3；

第八空．撤去F3，杠桿仍在圖丁所示位置平衡，當(dāng)動(dòng)力臂最大時(shí)，動(dòng)力F最小，最大動(dòng)力臂為OB,因此在B點(diǎn)處最小的動(dòng)力F與OB垂直，方向向下，其力臂l為OB，如圖所示：