Question

【題目】.探究杠桿的平衡條件。

(1)杠桿兩端的螺母作用是_______________。

(2)小明用如圖所示裝置，進行實驗并收集了下表中的數據，分析數據可知，杠桿的平衡條件是____________。

(3)小明又圖所示裝置進行實驗。請在圖中畫出拉力F的力臂，彈簧測力計的讀數應是_______N。(一個鉤碼重0.5 N)

(4)如圖所示，小紅實驗時在一平衡杠桿的兩端放上不同數量的相同硬幣，杠桿仍在水平位置平衡。她用刻度尺測出L1和L2，則2L1____ (選填“>”“<” 或“=”) 3L2。

（拓展）探究了杠桿的平衡條件后，小紅對天平上游碼的質量進行了計算。她用刻度尺測出L1和L2 (如圖所示)，則游碼的質量為____g。

Answer 1

【答案】 調節杠桿在水平位置平衡 動力×動力臂=阻力×阻力臂 ；　　　2N； ＞

【解析】（1）當杠桿處于水平平衡時，作用在杠桿上的動力和阻力--鉤碼的重力--的方向恰好與杠桿垂直，這時力的力臂就可以從杠桿上的刻度直接讀出。

（2）將力與力臂的乘積算出后進行比較，分析數據的問題，從而得出結論。

（3）過杠桿的支點作出垂直于力作用線的垂線段，即為力F的力臂。當彈簧測力計在斜向上拉（與水平方向成30°角）動力臂是OC的一半，根據杠桿的平衡條件求出彈簧測力計的讀數；

（4）用杠桿平衡條件可對兩側的力的力臂的乘積進行分析，最后做出判斷；

解答：（1）因為只有當杠桿處于水平平衡時，作用在杠桿上的動力和阻力--鉤碼的重力的方向恰好與杠桿垂直，這時力的力臂就可以從杠桿上的刻度直接讀出。調節杠桿的水平平衡是為了便于測量力臂。

（2）分析表中數據得出的結論是：動力×動力臂=阻力×阻力臂或者；

（3）過杠桿的支點作出垂直于力作用線的垂線段，即為力F的力臂，

當彈簧測力計在斜向上拉（與水平方向成30°角），阻力臂是4格，OC為6格，動力臂是阻OC的一半，根據杠桿的平衡條件求出彈簧測力計的讀數；當彈簧測力計在C點斜向上拉（與水平方向成30°角）杠桿，此時動力臂等于格；根據杠桿的平衡條件F1L1=F2L2得。

（4）設一個硬幣的重力G，根據杠桿的平衡條件得，可以得出，則2L1>3L2。以天平的刀口為杠桿的支點，天平的左盤和右盤的質量分別為m左和m右，游碼的質量為m，當游碼位于零刻度線時，由杠桿的平衡條件得；當游碼位于最大值5克時，由杠桿的平衡條件得；由（2）-（1）得，由題意知 c=L2/2，b=L1/2，所以。

故答案為：(1). 調節杠桿在水平位置平衡 (2). 動力×動力臂=阻力×阻力臂 (3). ； 2N； (4). ＞ (5).