Question

10．在探究“杠桿的平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中，采用如圖所示的裝置．
（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先調(diào)節(jié)平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡．
（2）若不計(jì)杠桿質(zhì)量和摩擦且杠桿刻度均勻，每個(gè)鉤碼的重力都是0.5N，在A點(diǎn)掛四個(gè)鉤碼時(shí)，在B點(diǎn)應(yīng)掛6個(gè)鉤碼，杠桿才能恢復(fù)平衡．
（3）若A位置所掛鉤碼不變，取掉B位置的鉤碼，在C位置施加一個(gè)如圖所示的力F，則這個(gè)力的大小等于4N時(shí)，杠桿仍然保持平衡．

Answer 1

分析 （1）調(diào)節(jié)杠桿平衡時(shí)，應(yīng)使杠桿在水平位置平衡，力臂在杠桿上，便于測(cè)量力臂，
（2）根據(jù)杠桿平衡條件計(jì)算；
（3）根據(jù)圖中拉力與杠桿的夾角求出拉力F的力臂，然后根據(jù)杠桿平衡條件計(jì)算拉力的大�。�

解答 解：
（1）在“探究杠桿平衡的條件”實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)先調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在水平位置保持平衡，然后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；
（2）設(shè)杠桿每格的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，每個(gè)鉤碼重為G，由杠桿的平衡條件F₁L₁=F₂L₂可得，F(xiàn)₂=$\frac{{F}_{1}{L}_{1}}{{L}_{2}}$=$\frac{4G×3L}{2L}$=6G，所以在A點(diǎn)掛四個(gè)鉤碼時(shí)，在B點(diǎn)應(yīng)掛6個(gè)鉤碼，杠桿才能恢復(fù)平衡；
（3）設(shè)杠桿每格的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，由圖可知拉力F的方向與杠桿成30°角，根據(jù)直角三角形的知識(shí)可知L₁=$\frac{1}{2}$OC=$\frac{3}{2}$L，
杠桿的平衡條件為：F₁L₁=F₂L₂可知，在C位置施加一個(gè)如圖所示的力F=$\frac{{F}_{2}{L}_{2}}{{L}_{1}}$=$\frac{4×0.5N×3L}{\frac{3}{2}L}$=4N．
故答案為：（1）水平；（2）6；（3）4．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查對(duì)“杠桿平衡條件”的了解及應(yīng)用能力．