Question

20．在“探究杠桿的平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中：

（1）在沒有掛鉤碼時(shí)杠桿的平衡位置如圖甲所示，為使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將杠桿左端螺母向右 （左/右）邊旋一些．
（2）調(diào)好后，第一組按圖乙進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，第二組按圖丙進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為第二組實(shí)驗(yàn)更好，理由是便于測量力臂．
（3）如圖丁所示，在杠桿左邊A處掛四個(gè)相同鉤碼，要使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)在杠桿右邊B處掛同樣鉤碼3個(gè)．
（4）如圖戊所示，若所使用的每個(gè)鉤碼重均為0.5N，用彈簧測力計(jì)在C處豎直向上拉，使杠桿水平平衡，測力計(jì)的拉力為3 N；當(dāng)彈簧測力計(jì)逐漸向右傾斜時(shí)，使杠桿仍然在水平位置平衡，則彈簧測力計(jì)的示數(shù)變大 （變大/變小/不變），其原因是該力的力臂變短了．

Answer 1

分析 （1）杠桿在水平位置平衡后，支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離就是力臂；
在調(diào)節(jié)杠桿平衡時(shí)，應(yīng)將平衡螺母向較高的一端調(diào)節(jié)；
（2）探究杠桿平衡條件時(shí)，使杠桿在水平位置平衡，此時(shí)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(jù)杠桿平衡條件來分析，做出解答；
（4）根據(jù)杠桿平衡條件，阻力和阻力臂不變時(shí)，彈簧測力計(jì)傾斜，動(dòng)力臂變小，動(dòng)力變大．

解答 解：
（1）為了便于測量力臂，應(yīng)使杠桿在水平位置平衡，由圖知，右端偏高，為使杠桿在水平位置平衡，需要將平衡螺母向右調(diào)節(jié)；
（2）力臂等于支點(diǎn)到力的作用線的距離，當(dāng)杠桿在水平位置平衡時(shí)，力的方向與杠桿垂直，力臂可以從杠桿標(biāo)尺刻度上直接讀出來，因此丙實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的好，此時(shí)彈簧測力計(jì)的拉力與杠桿垂直，便于測量力臂．
（3）設(shè)一個(gè)鉤碼重G，一格為L，根據(jù)杠桿平衡條件F₁L₁=F₂L₂可得：F_B=$\frac{{F}_{A}{L}_{A}}{{L}_{B}}$=3G，所以要使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)在杠桿右邊B處掛同樣鉤碼3個(gè)；
（4）戊圖，彈簧測力計(jì)豎直向上拉杠桿時(shí)，拉力力臂為OC，
由杠桿平衡條件得，4×0.5N×3l=F×2l，解得，F(xiàn)=3N；
彈簧測力計(jì)傾斜拉杠桿，拉力的力臂小于OC，拉力力臂變小，拉力變大，彈簧測力計(jì)示數(shù)變大．
故答案為：（1）水平；右； （2）二； 便于測量力臂；（3）3；（4）3；  變大；該力的力臂變短了．

點(diǎn)評(píng) 本題重點(diǎn)考查探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)調(diào)平和操作，要求平時(shí)做實(shí)驗(yàn)時(shí)多加注意，鍛煉自己的實(shí)驗(yàn)操作能力．