Question

探究杠杆的平衡条件

（1）如图1所示，若杠杆在使用前左端低，右端高，要使它在水平位置平衡，应将杠杆右端的螺母向______（填“左”或“右”）调节至平衡．杠杆平衡后，在整个实验过程中______（填“可以”或“不可以”）再旋动两侧的螺母．
（2）下列实验步骤中
A、调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡．
B、计算每次实验中F₁×L₁和F₂×L₂的大小，根据计算结果得出杠杆的平衡条件．
C、改变钩码的个数和位置，重复实验．
D、记下动力F₁、动力臂L₁、阻力F₂和阻力臂L₂的大小，将数据填入表格中．
E、将钩码挂在杠杆的支上点两边，先改变动力或动力臂的大小，然后调节阻力或阻力臂的大小，使杠杆在水平位置重新平衡．
正确的顺序是______ （填序号）．
（3）如图2若斜向下拉动弹簧测力计使杠杆处于水平位置平衡，此时钩码总重力为G，测力计的拉力为F，则G×OM______ F×ON．（填“＞”“＜”或“=”）
（4）如图3甲，某次实验时杠杆处于水平平衡状态，悬挂在A、B两点的钩码个数（虚线框内）未画出．若在两端再同时挂上相等质量的小球（如图3乙），则杠杆______．若将甲图中左右两端的钩码各自向外侧移动一小格（如图3丙），则杠杆______（以上两空选填序号：①右端下降  ②左端下降  ③仍水平静止）

Answer 1

【答案】分析：（1）实验前，应首先进行杠杆平衡调节，根据杠杆的平衡条件，杠杆不平衡时，左、右两端的螺母（或一端的螺母）向杠杆上翘的一端调节．但实验过程中，螺母再调节会改变杠杆重心的位置，使杠杆重力对杠杆平衡又产生影响，因此不能再调节平衡螺母．
（2）探究杠杆平衡条件的步骤：①调节杠杆在水平位置平衡；
②左右挂不同数量的钩码，使杠杆在水平位置重新平衡，继续动力、动力臂、阻力、阻力臂；
③改变钩码的位置和数量，重复进行实验；
④对动力、动力臂、阻力、阻力臂进行加、减、乘、除，得到杠杆平衡条件．
（3）力臂是支点到力的作用线的距离，不是支点到力的作用点的距离．
（4）杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂，根据杠杆平衡的条件对各做法进行分析．
解答：解：（1）在使用此杠杆前发现左端低，右端高，说明杠杆的重心偏左，要使它在水平位置平衡，左、右两端的螺母（或一端的螺母）都要向杠杆上翘的右端调节．所以可以将杠杆右端的平衡螺母向右调节，也可以将左端的平衡螺母向右调节，此后，在整个实验过程中，螺母再调节会改变杠杆重心的位置，使杠杆重力对杠杆平衡又产生影响，因此不能再旋动两侧的平衡螺母．
故答案为：右；不可以．
（2）经分析，探究杠杆平衡的步骤为：
A、调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡．
E、将钩码挂在杠杆的支上点两边，先改变动力或动力臂的大小，然后调节阻力或阻力臂的大小，使杠杆在水平位置重新平衡．
D、记下动力F₁、动力臂L₁、阻力F₂和阻力臂L₂的大小，将数据填入表格中．
C、改变钩码的个数和位置，重复实验．
B、计算每次实验中F₁L₁和F₂L₂的大小，根据计算结果得出杠杆的平衡条件．
故答案为：AEDCB．
（3）如图2中斜向下拉动弹簧测力计使杠杆处于水平位置平衡，拉力的方向与杠杆不再垂直，右面的力臂要小于ON的长度，也就是ON比弹簧测力计拉力的力臂大，因此G×OM＜F×ON．
故答案为：＜．
（4）设一个钩码的重为G，一个格为L，原来杠杆：3G×2L=2G×3L，处于平衡状态；
①若在两端再同时挂上相等质量的小球，左边=4G×2L，右边=3G×3L，右边力和力臂的乘积大，右端下降；
②若将甲图中左右两端的钩码各自向外侧移动一小格，左边=3G×3L，右边=2G×4L，左边力和力臂的乘积大，左端下降．
故答案为：①；②．
点评：（1）杠杆的重心变动通过螺母的调节来实现的，使它在支点上，就不会对杠杆平衡产生影响，一定注意的是实验过程中螺母的移动会改变杠杆重心的位置，因此一定不能再调节平衡螺母．
（2）本题考查了杠杆平衡条件的应用，杠杆是否平衡取决于力和力臂的乘积是否相等，只比较力或力臂大小不能得出正确结果．