Question

4．小明在探究“杠桿平衡條件”的實驗中，提供的實驗器材有：一根均勻帶刻度的杠桿、一個支架、一個彈簧測力計和三個質量均為50g的鉤碼．則：
（1）將杠桿支在支架上后，在調節(jié)杠桿平衡時，小明將杠桿左端的平衡螺母向左調節(jié)一定距離后，杠桿才在水平位置平衡了，這說明杠桿原來是右端（選填“左端”或“右端”）更低．
（2）如圖甲所示，調節(jié)平衡后，左側掛上鉤碼，在右側用彈簧測力計（圖中未畫出）拉杠桿，為了使其在水平位置平衡，方便測量力臂，應使彈簧測力計的拉力方向豎直向下．
（3）在某次實驗過程中，當彈簧測力計的示數達到最大量程時，仍不能使杠桿在水平位置平衡，你認為接下來可行且符合實際的操作是取下一個鉤碼．（寫出一條即可）
（4）如圖乙所示，在某次實驗中，小明在杠桿左端掛2個鉤碼，為了使杠桿在水平位置平衡，他應該C
A．在杠桿右端的A點處掛2個同樣的鉤碼
B．在杠桿右端的B點處掛3個同樣的鉤碼
C．在杠桿右端的D點處掛1個同樣的鉤碼
D．以上三個方法都合理．

Answer 1

分析 （1）調節(jié)杠桿平衡時，需將平衡螺母向上翹的一端移動；
（2）力的方向與杠桿垂直，力臂的長度可以直接從杠桿上讀出來；
（3）根據杠桿平衡條件做出解答；
（4）設杠桿的一個小格為L，一個鉤碼重為G，根據杠桿平衡求出鉤碼的個數．

解答 解：
（1）在調節(jié)杠桿平衡時，小明將杠桿左端的平衡螺母向左調節(jié)一定距離后，杠桿才在水平位置平衡了，說明原來的重心偏向右邊，即右端更低；
（2）力的方向與杠桿垂直，力臂的長度可以直接從杠桿上讀出來，所以彈簧測力計方向在豎直方向，又因為支點在兩個力之間，這兩個力使杠桿轉動方向相反，故豎直向下；
（3）當彈簧測力計的示數達到量程仍不能使杠桿水平平衡，可以換用更大量程的測力計；根據杠桿的平衡條件，也可以減少左側鉤碼的數量或者左側鉤碼右移；
（4）設杠桿的一個小格為L，一個鉤碼重為G，
A、因為，F₁l₁=F₂l₂，
所以，nG×L=2G×2L，所以，n=4，所以在A處掛4個鉤碼，故A錯誤；
B、因為，F₁l₁=F₂l₂，
所以，nG×2L=2G×2L，所以，n=2，所以在B處掛2個鉤碼，故B錯誤；
C、因為，F₁l₁=F₂l₂，
所以，nG×4L=2G×2L，所以，n=1，所以在A處掛1個鉤碼；故C正確；
D、只有C正確，故D錯誤．故選C．
故答案為：（1）右端；（2）豎直向下；（3）取下一個鉤碼；（4）C．

點評 當杠桿在水平位置平衡，并且力豎直作用在杠桿上，力臂才在杠桿上．初中物理用實驗探究物理問題時，有的是為了多次測量求平均值來減小誤差；有的是多次測量發(fā)現變化規(guī)律；有的是為了使實驗結論具有普遍性．