Question

19．在探究杠桿的平衡條件的實(shí)驗(yàn)中：
①做此實(shí)驗(yàn)要使杠桿在水平位置保持平衡．
②小明將杠桿放在水平桌面上，杠桿右端下傾，他應(yīng)該將杠桿的螺母向左（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)，使杠桿在水平位置平衡．
③實(shí)驗(yàn)時(shí)只有8個(gè)相同的鉤碼，現(xiàn)已在左端A點(diǎn)掛有4個(gè)鉤碼，如圖所示，為使杠桿平衡，可以選用幾個(gè)鉤碼掛在右側(cè)何處？（請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)兩種方案，簡(jiǎn)要說明即可）在3位置掛4個(gè)鉤碼、或在4位置掛3個(gè)鉤碼．

Answer 1

分析 ①使杠桿在水平位置平衡，這樣避免了杠桿重力對(duì)杠桿平衡產(chǎn)生的影響，同時(shí)便于測(cè)量力臂．
②根據(jù)杠桿的平衡條件可知，杠桿傾斜時(shí)，杠桿的重心偏向杠桿下沉的一端，左、右兩端的螺母（或一端的螺母）要向杠桿上翹的一端調(diào)節(jié)，使杠桿在水平位置平衡．
③根據(jù)杠桿的平衡條件計(jì)算，杠桿處于平衡狀態(tài)，在左邊的阻力與阻力臂不變的條件，求出動(dòng)力不同時(shí)所對(duì)應(yīng)的動(dòng)力臂，這幾種情況都可以是杠桿平衡的方案

解答 解：①為便于測(cè)量力臂，實(shí)驗(yàn)時(shí)要使杠桿在水平位置保持平衡．
②杠桿放在水平桌面上，杠桿右端下傾，為使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將杠桿的平衡螺母向左調(diào)節(jié)．
③設(shè)每個(gè)鉤碼重力為G，杠桿每格的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，由圖示杠桿可知，4個(gè)鉤碼重力的力臂L₁=3L，
由杠桿的平衡條件可知：杠桿平衡時(shí)：4G×3L=12GL=F₂×L₂．
由題意可知：鉤碼最多可用4個(gè)，由圖示可知，杠桿支點(diǎn)右邊共有6個(gè)格，
為使杠桿在水平位置平衡，F(xiàn)₂=4G，L₂=3L，或F₂=3G，L₂=4L、或F₂=2G，L₂=6L．
故答案為：①水平；②左；③在3位置掛4個(gè)鉤碼、或在4位置掛3個(gè)鉤碼．

點(diǎn)評(píng) 本題考查考查了探究杠桿的平衡條件實(shí)驗(yàn)，解決與杠桿平衡條件相關(guān)問題的基本方法：準(zhǔn)確找出題中杠桿的五要素，再將對(duì)應(yīng)的動(dòng)力和動(dòng)力臂、阻力和阻力臂代入杠桿平衡條件，即可求解．