Question

9．在探究″杠桿的平衡條件″實(shí)驗(yàn)中，
（1）實(shí)驗(yàn)前，將杠桿中點(diǎn)置于支架上，當(dāng)杠桿靜止時(shí)發(fā)現(xiàn)右端下沉．此時(shí)，應(yīng)把杠桿兩端的平衡螺母向左調(diào)節(jié)，使杠桿在不掛鉤碼時(shí)，達(dá)到水平平衡狀態(tài)．
（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)只有8個(gè)相同的鉤碼，杠桿上每格等距，如圖甲所示，當(dāng)在A點(diǎn)掛4個(gè)鉤碼時(shí)，則怎樣掛鉤碼可以使杠桿在水平位置平衡？請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一種方案：應(yīng)在杠桿右側(cè)3處掛4個(gè)鉤碼或右側(cè)4處掛3個(gè)鉤碼．
（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小明提出了新的探究問(wèn)題：″若支點(diǎn)不在杠桿的中點(diǎn)時(shí)，杠桿的平衡條件是否仍然成立？″于是小組同學(xué)利用如圖所示裝置進(jìn)行探究，發(fā)現(xiàn)在杠桿左端的不同位置用彈簧測(cè)力計(jì)豎直向上拉使杠桿處于平衡狀態(tài)時(shí)，測(cè)出的拉力大小都與杠桿平衡條件不符，其原因是：杠桿自重的影響．

Answer 1

分析 （1）杠桿右端下沉，說(shuō)明杠桿的重心在支點(diǎn)右側(cè)，調(diào)節(jié)平衡螺母應(yīng)使杠桿重心左移，這一調(diào)節(jié)過(guò)程的目的是為了使杠桿的自重對(duì)杠桿平衡不產(chǎn)生影響；杠桿在水平位置平衡時(shí)，力的方向與杠桿垂直，力臂的長(zhǎng)度可以直接從杠桿上讀出來(lái)．
（2）根據(jù)杠桿平衡條件：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂，來(lái)做出解答．
（3）圖乙中，支點(diǎn)位于動(dòng)力和阻力的右側(cè)，彈簧測(cè)力計(jì)不但提了鉤碼，而且還提了杠桿，杠桿的重力對(duì)杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生了影響．

解答 解：（1）杠桿重心左移，應(yīng)將平衡螺母（左端和右端的均可）向左調(diào)節(jié)，直至重心移到支點(diǎn)處，使杠桿重力的力臂為零，這樣就減小了杠桿的自重對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響；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(lái)．
（2）由圖可知，杠桿左邊鉤碼個(gè)數(shù)與格數(shù)的乘積為12，由杠桿平衡條件知，杠桿右邊鉤碼個(gè)數(shù)與格數(shù)的乘積為12，但由于鉤碼總數(shù)為8，A點(diǎn)已掛4個(gè)，故杠桿右邊鉤碼個(gè)數(shù)不能超過(guò)4，所以應(yīng)在杠桿右側(cè)3處掛4個(gè)鉤碼或右側(cè)4處掛3個(gè)鉤碼；
（3）圖乙中，杠桿的重心不在支點(diǎn)上，杠桿的重力對(duì)杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生了影響，導(dǎo)致拉力F的大小比由杠桿平衡條件計(jì)算出來(lái)的數(shù)值偏大．
故答案為：（1）左；（2）應(yīng)在杠桿右側(cè)3處掛4個(gè)鉤碼或右側(cè)4處掛3個(gè)鉤碼；（3）杠桿自重的影響．

點(diǎn)評(píng) 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，因此在此實(shí)驗(yàn)中我們應(yīng)首先調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡．