Question

【題目】在“研究杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中，杠桿刻度均勻，每個(gè)鉤碼的質(zhì)量都相等.

（1）實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，杠桿如圖甲所示處于靜止?fàn)顟B(tài).為使杠桿在水平位置平衡,應(yīng)將右端的平衡螺母向________移動(dòng)（選填“左”或“右”）.

（2）調(diào)節(jié)杠桿水平平衡后,在杠桿上掛了如圖乙所示2組鉤碼.放手后,杠桿在水平位置是否_______（選填“平衡”或“不平衡”）.

（3）實(shí)驗(yàn)過程中使杠桿水平平衡的目的是_______________________ .

（4）用彈簧測(cè)力計(jì)和鉤碼配合使用，也可以硏究杠桿平衡條件.如圖丙所示，若每個(gè)鉤碼的質(zhì)量是50g，則可用量程為0-5N的彈簧測(cè)力計(jì)在_________處（選填“A”、“B”或“C”）豎直向上拉杠桿，在水平位置平衡，獲取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).

（5）用繩子拴住一根粗細(xì)不同的木頭某處,靜止后木頭水平平衡,如圖丁所示,現(xiàn)將木頭從拴繩處沿豎直方向切成A、B兩段，可判斷GA______GB（填“>”、“=”、“< ”）.

Answer 1

【答案】左 不平衡 便于測(cè)量力臂 A ＞

【解析】

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

(2)[2]圖乙中，設(shè)一格為l，一個(gè)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(huì)沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)；

(3)[3]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；

(4)[4]圖丙中，鉤碼對(duì)杠桿的作用力使杠桿沿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，現(xiàn)欲用彈簧測(cè)力計(jì)沿豎直向上的力拉杠桿，要保持杠桿保持平衡狀態(tài)，則彈簧測(cè)力計(jì)的作用力應(yīng)使杠桿沿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，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(diǎn)，則

FB==6N，

因?yàn)閺椈蓽y(cè)力計(jì)的量程為0～5N，拉力超過了測(cè)力計(jì)的量程；

如果拉力在A點(diǎn)，則

FC==1.2N，

拉力沒有超過彈簧測(cè)力計(jì)的路程，故彈簧測(cè)力計(jì)在A處豎直向上拉杠桿，可以使其在水平位置平衡，獲取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；

(5)[5]用繩子拴住一根粗細(xì)不同的木頭某處，靜止后木頭水平平衡，支點(diǎn)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(jù)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，

OE＜OF，

根據(jù)杠桿的平衡條件

GA×OE=GB×OF

得到

GA＞GB。