Question

18．小明在探究“杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)中，

（1）實(shí)驗(yàn)前，將杠桿中點(diǎn)置于支架上，當(dāng)杠桿靜止時(shí)，發(fā)現(xiàn)杠桿左端下沉，則應(yīng)將平衡螺母向右（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)，使杠桿在水平位置平衡．調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡，這樣做的好處是便于測(cè)量力臂．
（2）杠桿平衡后，小明在圖1甲所示的A位置掛上兩個(gè)鉤碼，可在B位置掛上4個(gè)鉤碼，使杠桿在水平位置平衡．如果再在A、B兩處各加掛一個(gè)鉤碼，杠桿的左（選填“左”或“右”）端將會(huì)下沉．此后，小紅又經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)，得出的杠桿的平衡條件是F₁L₁=F₂L₂．
（3）他改用彈簧測(cè)力計(jì)在圖1乙所示的C位置斜向下拉，若每個(gè)鉤碼重1N．當(dāng)杠桿在水平位置平衡時(shí)，測(cè)力計(jì)的示數(shù)將大于（選填“大于”、“等于”或“小于”）1N．
（4）杠桿在生活中有很多應(yīng)用．現(xiàn)欲使如圖2所示的靜止的蹺蹺板發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，小女孩可采取的做法是向遠(yuǎn)離支點(diǎn)方向移動(dòng)．

Answer 1

分析 （1）杠桿左端下沉，說明杠桿的重心在支點(diǎn)左側(cè)，調(diào)節(jié)平衡螺母應(yīng)使杠桿重心右移，這一調(diào)節(jié)過程的目的是為了使杠桿的自重對(duì)杠桿平衡不產(chǎn)生影響；杠桿在水平位置平衡時(shí)，力的方向與杠桿垂直，力臂的長(zhǎng)度可以直接從杠桿上讀出來；
（2）設(shè)杠桿分度值是L，一個(gè)鉤碼重是G，根據(jù)杠桿平衡條件求出鉤碼數(shù)量；杠桿是否平衡，取決于兩邊力和力臂的乘積是否相等，若F₁L₁=F₂L₂，杠桿平衡；若F₁L₁≠F₂L₂，杠桿就不平衡，會(huì)沿力和力臂成積大的F的方向轉(zhuǎn)動(dòng)．杠桿平衡條件：F₁L₁=F₂L₂；
（3）已知阻力和阻力臂，又知?jiǎng)恿Ρ郏��?dāng)彈簧測(cè)力計(jì)斜著拉時(shí)，其力臂小于杠桿長(zhǎng)，根據(jù)杠桿平衡條件分析出答案．
（4）蹺蹺板就是杠桿的應(yīng)用，它是通過改變力的大小或者力臂的長(zhǎng)度使杠桿發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)的．

解答 解：
（1）杠桿的左端低，說明這一側(cè)力與力臂的乘積大，應(yīng)將平衡螺母向右調(diào)節(jié)，以減小這一側(cè)的力臂．因?yàn)橹亓Φ姆较蚴秦Q直向下的，杠桿只有在水平位置平衡時(shí)，支點(diǎn)到力的作用線的距離才正好在杠桿上，也就是正好等于相應(yīng)杠桿的長(zhǎng)，這樣測(cè)量起來會(huì)比較方便．
（2）設(shè)杠桿分度值是L，一個(gè)鉤碼重是G，所以2G×2L=nG×L，所以n=4（個(gè)）．
如果再在A、B兩處各加掛一個(gè)鉤碼，3G×2L＞5G×L，所以杠桿左端下沉．
由多次實(shí)驗(yàn)可以得出杠桿平衡條件：F₁L₁=F₂L₂．
（3）當(dāng)斜向下拉時(shí)，阻力和阻力臂一定，動(dòng)力臂變小，由杠桿平衡條件F₁L₁=F₂L₂可知，動(dòng)力變大，所以，測(cè)力計(jì)的示數(shù)將大于1N．
（4）要使翹翹板轉(zhuǎn)動(dòng)，可采取的做法是：男孩不動(dòng)，女孩向遠(yuǎn)離支點(diǎn)方向移動(dòng)（或者女孩不動(dòng)，男孩向靠近支點(diǎn)方向移動(dòng)；或者女孩不動(dòng)，男孩蹬地，減小男孩對(duì)蹺蹺板的壓力）．
故答案為：（1）右；便于測(cè)量力臂；（2）4；左；F₁L₁=F₂L₂；（3）大于；（4）向遠(yuǎn)離支點(diǎn)方向移動(dòng)．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了杠桿平衡的條件，杠桿在水平位置平衡后，支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離就是力臂，因此在此實(shí)驗(yàn)中我們應(yīng)調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡，以便直接讀出力臂．探究杠桿平衡的條件就是動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂．