Question

9．在探究“杠桿平衡條件”實(shí)驗(yàn)中

（1）將杠桿的中點(diǎn)O掛在支架上如圖甲，調(diào)節(jié)杠桿兩端螺母使杠桿在水平位置平衡，目的是便于測(cè)量力臂的大�。�
（2）杠桿平衡后，小英同學(xué)在圖乙所示的A位置掛上兩個(gè)鉤碼，用彈簧測(cè)力計(jì)拉杠桿的C點(diǎn)，使杠桿在水平位置保持平衡．當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)由位置1轉(zhuǎn)至位置2的過(guò)程中，桿杠在水平位置始終保持平衡（如圖乙），測(cè)力計(jì)示數(shù)將先變小后變大．
（3）完成實(shí)驗(yàn)后，小英利用杠桿的平衡條件來(lái)測(cè)量杠桿的質(zhì)量
①將杠桿的B位置掛在支架上，在B的右側(cè)掛質(zhì)量為m的鉤碼，前后移動(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(cè)出此時(shí)鉤碼懸掛位置E到B的距離L₁和O到B的距離L₂
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=$\frac{m{L}_{1}}{{L}_{2}}$（用題目中所給物理量表示）．

Answer 1

分析 （1）探究杠桿平衡條件時(shí)，使杠桿在水平位置平衡，力臂在杠桿上，便于測(cè)量力臂；
（2）阻力和阻力臂不變時(shí)，動(dòng)力臂減小，動(dòng)力變大；動(dòng)力臂變大，動(dòng)力變�。�
（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．

解答 解；
（1）調(diào)節(jié)兩端的平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡，力臂在杠桿上，方便測(cè)出力臂大小；
（2）由圖可知，OC為最長(zhǎng)力臂，當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)由位置1轉(zhuǎn)至位置2的過(guò)程中，動(dòng)力臂先變長(zhǎng)后變短，而杠桿在水平位置始終保持平衡，根據(jù)杠桿平衡條件可知，測(cè)力計(jì)示數(shù)將先變小后變大；
（3）已知鉤碼的質(zhì)量m，用刻度尺測(cè)出此時(shí)鉤碼懸掛位置E到B的距離，即L₁，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L₂，然后根據(jù)杠桿平衡條件F₁L₁=F₂L₂可得，mL₁=m_桿L₂，則m_桿=$\frac{m{L}_{1}}{{L}_{2}}$．
故答案為：（1）便于測(cè)量力臂的大��；（2）先變小后變大；（3）②：O到B；③：$\frac{m{L}_{1}}{{L}_{2}}$．

點(diǎn)評(píng) 杠桿在水平位置平衡時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)傾斜拉動(dòng)杠桿還在水平位置平衡，阻力和阻力臂不變，動(dòng)力臂變小，動(dòng)力變大這是常見(jiàn)的一種題型．