Question

【題目】探究杠桿的平衡條件。

（1）如圖甲所示，杠桿兩端的螺母的作用是______。

（2）小亮用圖甲所示裝置，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并收集了下表中的數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)可知杠桿的平衡條件是：________.

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	動(dòng)力/N	動(dòng)力臂/m	阻力/N	阻力臂/m
1	0.5	0.2	1.0	0.1
2	1.0	0.15	1.5	0.1
3	3.0	0.1	2.0	0.15

（3）小亮又用圖乙所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出拉力F的力臂；

（_________）

彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)應(yīng)是______N。（一個(gè)鉤碼重0.5N）

（4）如圖丙所示，小慧實(shí)驗(yàn)時(shí)在一平衡杠桿的兩端放上不同數(shù)量的相同硬幣，杠桿仍在水平位置平衡。她用刻度尺測(cè)出L1和L2，則2L1____3L2（選填“>”、“<”或“=”）。

（5）探究了杠桿的平衡條件后，小紅對(duì)天平上游碼的質(zhì)量進(jìn)行了計(jì)算，她用刻度尺測(cè)出L1和L2（如圖丁所示），則游碼的質(zhì)量為_____g。

Answer 1

【答案】調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡 動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂 2 >

【解析】

（1）[1]杠桿兩端的螺母的作用是調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡；

（2）[2]由表格中數(shù)據(jù)，

0.5N×0.2m=1N×0.1m；

1N×0.15m=1.5N×0.1m；

3N×0.1m=2N×0.15m；

可知杠桿的平衡條件為：

，

即：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂；

（3）[3]過(guò)支點(diǎn)O向力的作用線作垂線，垂足與支點(diǎn)的距離，就是力臂，如下圖：

[4]當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)在斜向上拉(與水平方向成30°角)，阻力臂是4格，OC為6格，動(dòng)力臂是阻OC的一半，根據(jù)杠桿的平衡條件求出彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)，當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)在C點(diǎn)斜向上拉(與水平方向成30°角)杠桿，此時(shí)動(dòng)力臂等于0.5×6格=3格；

根據(jù)杠桿的平衡條件：

，得：

3×0.5N×4格=F2×3格

F2=2N；

（4）[5]根據(jù)杠桿的平衡條件：

設(shè)每個(gè)硬幣的重量為G，則由圖可得：

整理得：

2GL1>3GL2，

即

2L1>3L2．

（5）[6]以天平的刀口為杠桿的支點(diǎn)，天平的左盤(pán)和右盤(pán)的質(zhì)量分別為m左和m右，游碼的質(zhì)量為m，

當(dāng)游碼位于零刻度線時(shí)，由杠桿的平衡條件得

m左g×L2+mg×L1＝m右g×L2 ………… ①；

當(dāng)游碼位于最大值5克時(shí)，由杠桿的平衡條件得

（m左+5）g×L2＝mg×L1+m右g×L2………………②；

由②﹣①得，

5×L2＝mL1，

解得

。