Question

13．如圖是“探究杠桿平衡條件“的實(shí)驗(yàn)裝置．（實(shí)驗(yàn)中鉤碼完全相同，個(gè)數(shù)不限）

（1）在實(shí)驗(yàn)前，發(fā)現(xiàn)杠桿左端略高于右端，應(yīng)將螺母向左調(diào)節(jié)，直到杠桿在水平位置平衡．
（2）在圖甲中的A處掛2個(gè)鉤碼，要使杠桿水平平衡，在B處應(yīng)掛3個(gè)鉤碼．
（3）在圖乙中的C處施加豎直向下的拉力F，使杠桿水平平衡．當(dāng)拉力F向右傾斜時(shí)，仍要保持杠桿水平平衡，拉力F的大小將變大，原因是阻力和阻力臂不變時(shí)，動(dòng)力臂會(huì)變�。�
（4）若保持左側(cè)在A點(diǎn)懸掛2個(gè)鉤碼不變．某同學(xué)依次在O點(diǎn)右側(cè)第一格、第二格、第三格、第四格處懸掛相應(yīng)的鉤碼使杠桿仍在水平位置平衡，請(qǐng)算出相應(yīng)鉤碼的個(gè)數(shù)，并將對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙圖丙描點(diǎn)，繪出鉤碼個(gè)數(shù)與力臂格數(shù)的圖象．

Answer 1

分析 （1）當(dāng)杠桿左端略高于右端時(shí)，說(shuō)明杠桿的右端力大而下沉，左端力小而上升．應(yīng)將螺母向左調(diào)節(jié)，杠桿才能平衡；
（2）由杠桿的平衡條件可推出B處所掛鉤碼的個(gè)數(shù)；
（3）當(dāng)拉力F向右傾斜時(shí)，其力臂會(huì)變�。�要保持杠桿水平平衡，拉力F的大小就變大；
（4）根據(jù)表格中數(shù)據(jù)進(jìn)行描點(diǎn)，并用平滑的曲線連接起來(lái)；阻力和阻力臂的乘積不變時(shí)，從圖象中選擇動(dòng)力和動(dòng)力臂的對(duì)應(yīng)值，得出動(dòng)力跟動(dòng)力臂的乘積也不變．

解答 解：（1）杠桿平衡的調(diào)節(jié)和天平調(diào)節(jié)類似，當(dāng)杠桿左端略高于右端時(shí)，說(shuō)明杠桿的右端力大而下沉，左端力小而上升．應(yīng)將螺母向左調(diào)節(jié)，相當(dāng)于向左端增加了力，杠桿才能平衡．
（2）由杠桿的平衡條件F₁L₁=F₂L₂知，杠桿左端掛兩個(gè)鉤碼，其力為2G，力臂為3格．右端力臂為2格，則力F₂=$\frac{{F}_{1}{L}_{1}}{{L}_{2}}$，即右端要掛3個(gè)鉤碼．
（3）在圖乙中的C處施加豎直向下的拉力F，使杠桿水平平衡．當(dāng)拉力F向右傾斜時(shí)，其力臂的長(zhǎng)度將會(huì)變小，由于阻力和阻力臂都不變，所以動(dòng)力會(huì)變大；
（4）由杠桿的平衡條件F₁L₁=F₂L₂知，杠桿左端掛兩個(gè)鉤碼，其力為2G，力臂為3格．右端力臂為1格，則力F₂=$\frac{{F}_{1}{L}_{1}}{{L}_{2}}$，即右端要掛6個(gè)鉤碼．
由杠桿的平衡條件F₁L₁=F₂L₂知，杠桿左端掛兩個(gè)鉤碼，其力為2G，力臂為2格．右端力臂為2格，則力F₂=$\frac{{F}_{1}{L}_{1}}{{L}_{2}}$，即右端要掛3個(gè)鉤碼．
由杠桿的平衡條件F₁L₁=F₂L₂知，杠桿左端掛兩個(gè)鉤碼，其力為2G，力臂為3格．右端力臂為3格，則力F₂=$\frac{{F}_{1}{L}_{1}}{{L}_{2}}$，即右端要掛2個(gè)鉤碼．
由杠桿的平衡條件F₁L₁不變，F(xiàn)₂L₂成反比；
根據(jù)表格中數(shù)據(jù)進(jìn)行描點(diǎn)，并用平滑的曲線連接起來(lái)，如圖所示：

故答案：（1）左；（2）3；（3）變大；阻力和阻力臂不變時(shí)，動(dòng)力臂會(huì)變小；（4）如上圖．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)，作圖以及根據(jù)杠桿平衡條件計(jì)算；當(dāng)杠桿處于水平位置平衡時(shí)，豎直作用在杠桿上的力的力臂在杠桿上，傾斜作用在杠桿上力的力臂在杠桿以外的位置上，力臂變�。�