Question

【题目】在“研究杠杆平衡条件”的实验中，杠杆刻度均匀，每个钩码的质量都相等.

（1）实验开始时，杠杆如图甲所示处于静止状态.为使杠杆在水平位置平衡,应将右端的平衡螺母向________移动（选填“左”或“右”）.

（2）调节杠杆水平平衡后,在杠杆上挂了如图乙所示2组钩码.放手后,杠杆在水平位置是否_______（选填“平衡”或“不平衡”）.

（3）实验过程中使杠杆水平平衡的目的是_______________________ .

（4）用弹簧测力计和钩码配合使用，也可以硏究杠杆平衡条件.如图丙所示，若每个钩码的质量是50g，则可用量程为0-5N的弹簧测力计在_________处（选填“A”、“B”或“C”）竖直向上拉杠杆，在水平位置平衡，获取实验数据.

（5）用绳子拴住一根粗细不同的木头某处,静止后木头水平平衡,如图丁所示,现将木头从拴绳处沿竖直方向切成A、B两段，可判断GA______GB（填“>”、“=”、“< ”）.

Answer 1

【答案】左 不平衡 便于测量力臂 A ＞

【解析】

(1)[1]图甲中，杠杆右端下沉，为了使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆两端的螺母向左调；

(2)[2]图乙中，设一格为l，一个钩码重G，则有

2G×4l＜3G×3l，

即右边的力和力臂的乘积大于左边的力和力臂的乘积，杠杆不能在水平位置平衡，会沿顺时针方向转动；

(3)[3]当杠杆在水平位置平衡时，力的方向与杠杆垂直，力臂等于支点到力的作用线的距离，力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来；

(4)[4]图丙中，钩码对杠杆的作用力使杠杆沿逆时针转动，现欲用弹簧测力计沿竖直向上的力拉杠杆，要保持杠杆保持平衡状态，则弹簧测力计的作用力应使杠杆沿顺时针转动，所以要作用在杠杆的左端；丙图中钩码的重力

G=mg=4×0.05kg×10N/kg=2N；

由杠杆平衡条件F1l1=F2l2可得，如果拉力在B点，则

FB==6N，

因为弹簧测力计的量程为0～5N，拉力超过了测力计的量程；

如果拉力在A点，则

FC==1.2N，

拉力没有超过弹簧测力计的路程，故弹簧测力计在A处竖直向上拉杠杆，可以使其在水平位置平衡，获取实验数据；

(5)[5]用绳子拴住一根粗细不同的木头某处，静止后木头水平平衡，支点O左端部分重为GA，重心为M；右端部分重为GB，重心为N，杠杆的示意图如下图所示：

根据力臂的定义，左端部分重力力臂大小就等于OE，右端部分重力力臂大小等于为OF，

OE＜OF，

根据杠杆的平衡条件

GA×OE=GB×OF

得到

GA＞GB。