Question

【題目】下面是小明探究杠桿的平衡條件的實(shí)驗(yàn)．（每個(gè)鉤碼重0.5N）

（1）實(shí)驗(yàn)前，將杠桿的中點(diǎn)置于支架上，當(dāng)杠桿靜止時(shí)，發(fā)現(xiàn)杠桿右端下沉，這時(shí)應(yīng)將平衡螺母向____（填“左”或“右”）端調(diào)節(jié)，直到杠桿在水平位置平衡．

（2）如圖甲所示，①在杠桿A點(diǎn)處掛4個(gè)鉤碼，則B點(diǎn)處應(yīng)掛____個(gè)同樣的鉤碼，杠桿仍然在水平位置平衡；②把B點(diǎn)處的鉤碼取下，在B點(diǎn)處施加一個(gè)豎直向下的拉力F使杠桿仍然在水平位置平衡，當(dāng)拉力F的方向轉(zhuǎn)向右下方時(shí)，要使杠桿仍在水平位置保持平衡，拉力F的大小將____（選填“變大”、“變小”或“不變”）．原因是____．

③接著小明進(jìn)一步探究杠桿平衡時(shí)動(dòng)力和動(dòng)力臂的關(guān)系．實(shí)驗(yàn)過程中，保持阻力和阻力臂不變，在杠桿水平平衡時(shí)，測出多組動(dòng)力F1和動(dòng)力臂l1的數(shù)據(jù)，并繪制了F1與l1的關(guān)系圖像，如圖乙所受，根據(jù)圖像推算，當(dāng)l1為0.1m時(shí)，F1為____N．

（3）完成實(shí)驗(yàn)后，小明利用杠桿的平衡條件來測量杠桿的質(zhì)量．

①若以杠桿上的B位置為支點(diǎn)，在B的右側(cè)掛質(zhì)量為m的鉤碼，左右移動(dòng)鉤碼的位置，使杠桿在水平位置平衡（如圖丙）．

②用刻度尺測出此時(shí)鉤碼懸掛位置C到B的距離l2和____的距離l3．

③根據(jù)杠桿的平衡條件，可以計(jì)算出杠桿的質(zhì)量m桿=______（用題目中所給物理量表示）

Answer 1

【答案】 左 6 變大 阻力與阻力臂的大小不變，動(dòng)力臂變小，根據(jù)杠杠平衡條件，動(dòng)力變大 6 O到B ml2/l3

【解析】解答：(1)當(dāng)杠桿靜止時(shí)，發(fā)現(xiàn)杠桿的右端下沉，左端上翹，要使杠桿在水平位置平衡，平衡螺母向上翹的左端移動(dòng)；(2)①設(shè)杠桿每個(gè)格的長度為L，每個(gè)鉤碼的重力為G，根據(jù)杠桿的平衡條件：FALA＝FBLB，即4G3L＝FB2L，解得FB＝6G ，需掛6個(gè)鉤碼。②若拉力F向右傾斜時(shí)，此時(shí)F的力臂變短，阻力與阻力臂的大小不變，動(dòng)力臂變小，根據(jù)杠杠平衡條件，力變大；③由圖可知,當(dāng)F1＝3N時(shí),L1＝0.2m；由于此題中的阻力和阻力臂不變,根據(jù)F1L1＝F2L2可知，利用圖象中任意一組數(shù)據(jù)都能得出,F2L2＝F1L1＝3N×0.2m＝0.6Nm；所以,若當(dāng)L1為0.1m時(shí)，F1＝＝6N；(3)已知鉤碼的質(zhì)量m,用刻度尺測出此時(shí)鉤碼懸掛位置E到B的距離,即l2,欲求杠桿的質(zhì)量m桿,杠桿的重心在O點(diǎn),則應(yīng)量出O到B的距離,即l3,然后根據(jù)杠桿平衡條件F1L1＝F2L2可得,ml2＝m桿l3,則m桿＝ 。