Question

16．在“探究杠桿的平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中：

（1）在沒(méi)有掛鉤碼時(shí)杠桿的平衡位置如圖（甲）所示．為使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將杠桿左端螺母向左邊旋一些（左/右）．
（2）調(diào)好后，第一組按圖（乙）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，第二組按圖（丙）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．你認(rèn)為第丙組實(shí)驗(yàn)更好，若兩組鉤碼相同，則F₁＞F₁′．
（3）若一個(gè)鉤碼50g，彈簧測(cè)力計(jì)如圖丙拉杠桿，杠桿剛好水平平衡，請(qǐng)將此時(shí)B點(diǎn)所受拉力的三要素表示出來(lái)．（圖做在丁圖中）

Answer 1

分析 （1）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；在調(diào)節(jié)杠桿平衡時(shí)，應(yīng)將平衡螺母向較高的一端調(diào)節(jié)；
（2）探究杠桿平衡條件時(shí)，使杠桿在水平位置平衡，此時(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(lái)．根據(jù)圖示判斷彈簧測(cè)力計(jì)拉力力臂的大小關(guān)系，然后應(yīng)用杠桿平衡條件判斷拉力大小關(guān)系；
（3）設(shè)杠桿的一個(gè)小格為L(zhǎng)，根據(jù)杠桿平衡求出B點(diǎn)所受拉力的大小，過(guò)B點(diǎn)垂直與杠桿向下作出拉力F的示意圖．

解答 解：
（1）為了便于測(cè)量力臂，應(yīng)使杠桿在水平位置平衡，由圖知，左端偏高，為使杠桿在水平位置平衡，需要將平衡左端螺母向左調(diào)節(jié)；
（2）力臂等于支點(diǎn)到力的作用線的距離，當(dāng)杠桿在水平位置平衡時(shí)，力的方向與杠桿垂直，力臂可以從杠桿標(biāo)尺刻度上直接讀出來(lái)，圖乙所示實(shí)驗(yàn)，拉力與杠桿不垂直，不便于測(cè)量測(cè)力計(jì)拉力力臂，圖丙所示實(shí)驗(yàn)，測(cè)力計(jì)拉力與杠桿垂直，可以直接從杠桿上讀取測(cè)力計(jì)拉力力臂，因此圖丙所示實(shí)驗(yàn)便于實(shí)驗(yàn)操作，丙組實(shí)驗(yàn)更好．由圖示可知，圖乙所示實(shí)驗(yàn)中，測(cè)力計(jì)拉力力臂小于圖丙所示實(shí)驗(yàn)測(cè)力計(jì)拉力的力臂，鉤碼重力與鉤碼重力的力臂不變，由杠桿平衡條件可知，拉力力臂越小，拉力越大，即F₁＞F₁′．
（3）設(shè)杠桿的一個(gè)小格為L(zhǎng)，一個(gè)鉤碼重為G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N，
因?yàn)�，F(xiàn)₁l₁=F₂l₂，
所以，3×0.5N×4L=F×5L，
解得F=1.2N；B點(diǎn)所受力的示意圖，如下圖：

故答案為：（1）左；（2）丙；＞；（3）見(jiàn)上圖．

點(diǎn)評(píng) 杠桿處于靜止?fàn)顟B(tài)和勻速轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)，杠桿都是平衡的．在探究杠桿平衡條件時(shí)，使杠桿在水平位置平衡，是為了便于在杠桿上讀出動(dòng)力臂和阻力臂．杠桿平衡條件是杠桿平衡計(jì)算的基礎(chǔ)內(nèi)容，一定要掌握．