Question

【題目】在“探究杠桿的平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中：

（1）實(shí)驗(yàn)前，杠桿靜止時(shí)，發(fā)現(xiàn)杠桿左端低、右端高，此時(shí)杠桿處于________（填“平衡”或“非平衡”）狀態(tài)，為使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將杠桿右端的平衡螺母向________（填“左”或“右”）調(diào)節(jié)。

（2）調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡后，進(jìn)行如圖所示的實(shí)驗(yàn)，用量程為5N的彈簧測(cè)力計(jì)在A點(diǎn)豎直向上拉，杠桿在水平位置平衡時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為2.5N；若彈簧測(cè)力計(jì)斜向上拉，杠桿在水平位置平衡時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為________（填“大于”或“小于”）2.5N，此時(shí)拉力的方向與豎直方向的最大夾角為_________（填“30°”、“45°”或“60°”）。

（3）杠桿上每個(gè)平衡螺母的質(zhì)量為m，杠桿的總質(zhì)量（含兩個(gè)平衡螺母）為50m。實(shí)驗(yàn)前，調(diào)節(jié)杠桿在水平平衡的過程中，若只將右端的平衡螺母移動(dòng)了距離l，則調(diào)節(jié)前后杠桿（含兩個(gè)平衡螺母）的重心在桿上移動(dòng)的距離為________（填“”“”或“”）

Answer 1

【答案】平衡 右 大于 60°

【解析】

（1）實(shí)驗(yàn)前，杠桿靜止，杠桿處于平衡狀態(tài)。如圖杠桿的右端上翹，平衡螺母向上翹的右端移動(dòng)；

（2）如圖所示：

彈簧測(cè)力計(jì)豎直向上拉動(dòng)杠桿時(shí)，動(dòng)力臂是OA，當(dāng)斜向上拉動(dòng)杠桿時(shí)，動(dòng)力臂變?yōu)?/span>OB，阻力和阻力臂的乘積不變，動(dòng)力臂變小，根據(jù)杠桿平衡條件，動(dòng)力變大，所以彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)大于2.5N。阻力和阻力臂乘積不變，所以動(dòng)力和動(dòng)力臂乘積也不變，設(shè)杠桿每一個(gè)小格長(zhǎng)度為l，彈簧測(cè)力計(jì)量程是5N，最大能提供5N拉力，2.5N×4l=5N×l'所以，最小的力臂為：l'=2l，在 Rt△ABO中，OB=2l=OA，所以∠ABO=30°，拉力的方向與豎直方向的最大夾角：90°-30°=60°；

（3）根據(jù)左側(cè)力和力臂乘積變化量等于右側(cè)力和力臂乘積變化量。mg×l=50mg×Δl，重心在桿上移動(dòng)的距離為：Δl=。