Question

16．如圖所示，小紅在研究“杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中所用的器材有：杠桿、支架、刻度尺、細(xì)線和若干個(gè)質(zhì)量相同的鉤碼．

（1）在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡的目的為了方便測(cè)量力臂．
（2）杠桿調(diào)節(jié)平衡后，小紅在杠桿上A點(diǎn)處掛4個(gè)鉤碼，如圖甲所示，為使杠桿重新平衡，應(yīng)在B 點(diǎn)掛6個(gè)鉤碼．
（3）小紅按現(xiàn)有方案經(jīng)多次試驗(yàn)后，得出如下結(jié)論：“動(dòng)力×支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)的距離=阻力×支點(diǎn)到阻力作用點(diǎn)的距離”．這個(gè)結(jié)論與杠桿平衡條件不符，原因是實(shí)驗(yàn)過(guò)程中B（填字母）．
A．沒(méi)有改變力的大小     B．沒(méi)有改變力的方向       C．沒(méi)有改變力的作用點(diǎn)
（4）如圖乙所示，若用彈簧測(cè)力計(jì)在C處豎直向上拉，每個(gè)鉤碼質(zhì)量為50g，g=10N/kg，則彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為3N，當(dāng)彈簧測(cè)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(cè)力計(jì)的示數(shù)將變大（變大/變小/不變），其原因是彈簧秤拉力的力臂變�。�

Answer 1

分析 （1）探究杠桿平衡條件時(shí)，使杠桿在水平位置平衡，此時(shí)力與杠桿垂直，力臂的長(zhǎng)度可以直接從杠桿上讀出來(lái)；
（2）由圖示求出動(dòng)力臂與阻力臂，然后由杠桿平衡條件求出鉤碼的個(gè)數(shù)；
（3）從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的垂直距離叫動(dòng)力臂；從支點(diǎn)到阻力作用線的垂直距離叫阻力臂；
（4）根據(jù)杠桿的平衡條件求出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)；阻力和阻力臂不變時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)傾斜，動(dòng)力臂變小，動(dòng)力變大．

解答 解：
（1）當(dāng)杠桿在水平位置平衡時(shí)，力的方向與杠桿垂直，力臂等于支點(diǎn)到力的作用線的距離，力臂可以從杠桿標(biāo)尺刻度上直接讀出來(lái)；
（2）設(shè)每個(gè)鉤碼重為G，杠桿每格長(zhǎng)度為L(zhǎng)，由杠桿平衡條件得：4G×3L=nG×2L，則n=6；
（3）“動(dòng)力×支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)的距離=阻力×支點(diǎn)到阻力作用點(diǎn)的距離”，是在杠桿在水平位置平衡且動(dòng)力和阻力的方向都是豎直向下的條件下得出的，也就是實(shí)驗(yàn)過(guò)程中沒(méi)有改變動(dòng)力或阻力的方向，故選項(xiàng)B正確；
（4）圖中鉤碼的重力為G=mg=4×0.05kg×10N/kg=2N，杠桿平衡的條件：F₁L₁=F₂L₂可知，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為：F=$\frac{2N×3L}{2L}$=3N；
由圖示可知，當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)逐漸向右傾斜時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)拉力F的力臂L_C變小，F(xiàn)_A=4G，L_A=3L保持不變，由杠桿平衡條件：F_AL_A=FL_C，可知彈簧測(cè)力計(jì)的拉力變大．
故答案為：（1）力臂；（2）6；（3）B；（4）3；變大； 彈簧秤拉力的力臂變小．

點(diǎn)評(píng) （1）利用杠桿平衡條件，可以求出力或力臂大小，也可以判斷杠桿是否平衡，或杠桿的哪端下沉等，杠桿平衡條件應(yīng)用很廣泛；
（2）當(dāng)杠桿處于水平位置平衡時(shí)，豎直作用在杠桿上的力的力臂在杠桿上，傾斜作用在杠桿上力的力臂在杠桿以外的位置上，力臂變�。�