在探究“杠桿的平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中:
(1)實(shí)驗(yàn)前,杠桿在圖(a)所示位置,杠桿處于________(選填“平衡”或“不平衡”)狀態(tài),此時(shí)應(yīng)先向________調(diào)節(jié)平衡螺母,使杠桿在________位置平衡.
(2)若不計(jì)杠桿質(zhì)量和摩擦且杠桿刻度均勻,每個(gè)鉤碼均重1 牛,如圖(b)在A 點(diǎn)掛兩個(gè)鉤碼時(shí),為了使杠桿恢復(fù)平衡,可以在C 點(diǎn)掛________個(gè)鉤碼,或者在B 點(diǎn)作用一個(gè)大小為________牛,方向豎直向________(選填“上”或“下”)的力.
(3)接上題,若選擇在C 點(diǎn)掛鉤碼,現(xiàn)將左邊的鉤碼拿掉一個(gè),要使杠桿仍保持平衡狀態(tài),應(yīng)將右邊的鉤碼向________(選填“左”或“右”)移動(dòng)________格.
試題答案
解:(1)杠桿在圖(a)所示位置靜止,所以杠桿處于靜止?fàn)顟B(tài).
杠桿左端上翹,平衡螺母向上翹的左端移動(dòng).
杠桿在水平位置平衡,力臂在杠桿上,便于測(cè)量力臂大小.
(2)設(shè)杠桿的一個(gè)小格是l,設(shè)右端掛鉤碼重為F,根據(jù)杠桿平衡條件得,
2N×4l=F×2l,所以F=4N,所以在C處掛4個(gè)鉤碼.
在A端施加的力使杠桿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),在B點(diǎn)施加的力阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng),所以B點(diǎn)施加豎直向上的力.
(3)選擇在C 點(diǎn)掛鉤碼,現(xiàn)將左邊的鉤碼拿掉一個(gè),設(shè)右側(cè)鉤碼掛的位置為n個(gè)小格處,根據(jù)杠桿平衡條件得,
1N×4l=4N×nl,所以n=1(個(gè)),所以鉤碼向左移動(dòng)一個(gè)小格.
故答案為:(1)平衡;左;水平;(2)4;4;上;(3)左;1.
試題解析
(1)杠桿靜止時(shí)或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),杠桿都處于平衡狀態(tài).
調(diào)節(jié)杠桿平衡時(shí),平衡螺母向上翹的一端移動(dòng).
杠桿在水平位置平衡,力臂在杠桿上,便于測(cè)量力臂大小.
(2)根據(jù)阻力是阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力,動(dòng)力是使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力,確定B點(diǎn)和C點(diǎn)施加力的方向.根據(jù)杠桿平衡條件求出C點(diǎn)掛鉤碼數(shù)量.
(3)根據(jù)杠桿平衡條件,判斷右邊鉤碼的位置,確定移動(dòng)方向.
點(diǎn)評(píng):杠桿無論在水平位置靜止還是在傾斜位置靜止,杠桿只有是靜止,杠桿就處于平衡狀態(tài),此處學(xué)生容易忽視.
杠桿平衡條件是杠桿平衡問題的重要依據(jù),一個(gè)題目中可能多次用到杠桿平衡條件,一定要熟練掌握.
