Question

15．在探究“杠杆的平衡条件”的实验中，采用如图所示的装置．
（1）实验时，应先调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，这样做的好处是便于在杠杆上直接读出力臂．
（2）若不计杠杆质量和摩擦且杠杆刻度均匀，每个钩码质量都相同，在C点挂2个钩码时，在D点应挂4个钩码，杠杆才能恢复平衡．
（3）若钩码所挂位置不动，将左边的钩码拿掉一个，要使杠杆仍保持平衡状态，应将右边的钩码拿掉2个．
（4）由此，总结出杠杆的平衡条件为：F₁L₁=F₂L₂．
（5）实验做三次的目的是找普遍规律．

Answer 1

分析 （1）杠杆在水平位置平衡时，力的方向与杠杆垂直，力臂的长度可以直接从杠杆上读出来．
（2）（3）（4）由杠杆的平衡条件可推出D处所挂钩码的个数和将右边的钩码拿掉砝码的个数；
（5）多次实验找普遍规律．

解答 解：（1）杠杆在水平位置平衡时，力的方向与杠杆垂直，力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来，所以这样做的好处是便于直接读取力臂．
（2）由杠杆的平衡条件F₁L₁=F₂L₂知，杠杆左端挂两个钩码，其力为2G，力臂为4格．右端力臂为2格，则力F₂=$\frac{{F}_{1}{L}_{1}}{{L}_{2}}$=$\frac{2G×4}{2}$=4G，即D点要挂4个钩码．
（3）由杠杆的平衡条件F₁L₁=F₂L₂知，杠杆左端挂两个钩码，其力为2G，力臂为4格．右端力臂为2格，D点挂4个钩码，将左边的钩码拿掉一个，即力为G，力臂为4格．右端力臂为2格，则力F₂=$\frac{{F}_{1}{L}_{1}}{{L}_{2}}$=$\frac{G×4}{2}$=2G，即应将右边的钩码拿掉2个钩码．
（4）杠杆的平衡条件为：F₁L₁=F₂L₂；
（5）多次实验找普遍规律．
故答案为：（1）水平；便于在杠杆上直接读取力臂；（2）4；（3）2；（4）F₁L₁=F₂L₂；（5）找普遍规律．

点评 此题考查杠杆的平衡条件，要对整个的实验过程有所了解，并对力臂的变化要非常清楚．