Question

研究杠桿的平衡條件實(shí)驗(yàn)裝置如圖示，請完成下列內(nèi)容：
①調(diào)平衡：使用前要對杠桿調(diào)平衡，如果杠桿左低右高，那么應(yīng)當(dāng)

向右調(diào)節(jié)平衡螺母

，讓杠桿處于水平平衡．（處于水平平衡給實(shí)驗(yàn)帶來的好處是

便于測量力臂，同時消除杠桿自重對杠桿平衡的影響

．）
②在左端離O點(diǎn)12cm處的A點(diǎn)掛上個50g的鉤碼，在右端離O點(diǎn)

4

cm處的B點(diǎn)掛上3個50g鉤碼，杠桿仍然能處于水平平衡．
③取下所有鉤碼，接著在左端離O點(diǎn)16cm處掛上6個50g的鉤碼，用彈簧測力計鉤住杠桿C點(diǎn)向上拉，測力計讀數(shù)為2N，C點(diǎn)在杠桿

左

端，離O點(diǎn)有

24

cm．
④重復(fù)做類似操作，多采樣幾組數(shù)據(jù)，最后能得出杠桿的平衡條件是：

F₁L₁=F₂L₂

．

Answer 1

分析：①杠桿在使用前應(yīng)先調(diào)平，其調(diào)節(jié)方法與天平類似；使杠桿在水平位置平衡，可方便測量力臂，并消除杠桿自重對杠桿平衡的影響；
②根據(jù)杠桿的平衡條件F₁L₁=F₂L₂進(jìn)行分析，可計算出所掛鉤碼的位置；
③結(jié)合杠桿使用時的實(shí)際情況，根據(jù)彈簧測力計的拉力方向，可判斷拉力在杠桿的哪一端，并利用杠桿的平衡條件可計算出力臂的大��；
④通過多次實(shí)驗(yàn)，可最終得出杠桿的平衡條件：F₁L₁=F₂L₂．

解答：解：①使用前，如果杠桿左低右高，應(yīng)當(dāng)將平衡螺母向右側(cè)調(diào)節(jié)，讓杠桿處于水平平衡．
處于水平平衡給實(shí)驗(yàn)帶來的好處是便于測量力臂，此時，從支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離就是相應(yīng)的力臂的長，同時還可以消除杠桿自重對杠桿平衡的影響．
②根據(jù)杠桿的平衡條件F₁L₁=F₂L₂，可得：0.5kg×g×12cm=0.15kg×g×L₂，
解得：L₂=4cm．
③當(dāng)在左端離O點(diǎn)16cm處掛上6個50g的鉤碼，用彈簧測力計鉤住杠桿C點(diǎn)向上拉時，說明C點(diǎn)一定在杠桿的左端，這樣才能保證杠桿平衡；
6個50g的鉤碼的重力為G=mg=6×0.05kg×10N/kg=3N，
根據(jù)杠桿的平衡條件F₁L₁=F₂L₂，可得：3N×16cm=2N×L₂′，
解得：L₂′=24cm．
④通過多次實(shí)驗(yàn)，可最終得出杠桿的平衡條件：F₁L₁=F₂L₂．
故答案為：
①向右調(diào)節(jié)平衡螺母；便于測量力臂，同時消除杠桿自重對杠桿平衡的影響．
②4；
③左；24；
④F₁L₁=F₂L₂．

點(diǎn)評：本題主要考查杠桿平衡條件的探究實(shí)驗(yàn)，能熟悉實(shí)驗(yàn)的操作過程，并能根據(jù)杠桿的平衡條件進(jìn)行簡單的計算是一般考查的重點(diǎn)要求．