Question

6．小明同學(xué)，利用如圖所示的裝置，在杠桿支點(diǎn)的兩邊分別掛上鉤碼來(lái)探究杠桿的平衡條件．
（1）如圖（a）所示，為使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將右端的平衡螺母向右（選填“左”或“右”）移動(dòng)．將杠桿調(diào)在水平位置平衡是為了方便測(cè)量力臂．
（2）杠桿平衡后，小明在圖（b）甲所示的A位置掛上兩個(gè)鉤碼，可在B位置掛上4個(gè)鉤碼，使杠桿在水平位置平衡．
（3）他改用彈簧測(cè)力計(jì)在圖（b）乙所示的C位置斜向下拉，若每個(gè)鉤碼重1N，當(dāng)杠桿在水平位置平衡時(shí)，測(cè)力計(jì)的示數(shù)將大于（選填“大于”“等于”或“小于”）1N．

Answer 1

分析 （1）探究杠桿平衡條件之前首先要調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡，螺母向上翹的一端移動(dòng)；
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，使杠桿在水平位置平衡的目的是為了便于測(cè)量力臂．
（2）根據(jù)杠桿的平衡條件F₁L₁=F₂L₂計(jì)算；
（3）當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)斜著拉時(shí)，其力臂小于杠桿長(zhǎng)，根據(jù)杠桿平衡條件分析出答案．

解答 解：（1）為了方便測(cè)量力臂，實(shí)驗(yàn)前，應(yīng)首先對(duì)杠桿進(jìn)行調(diào)節(jié)，若發(fā)現(xiàn)一端上翹，根據(jù)杠桿平衡的條件，將杠桿左、右兩端的螺母向上翹的左端調(diào)節(jié)或一端的螺母向上翹的右端調(diào)節(jié)，直至杠桿在水平位置平衡．
（2）設(shè)一個(gè)鉤碼重為G，杠桿上一個(gè)小格代表L，根據(jù)杠桿平衡條件得，杠桿的右端：2G×2L=4GL，
要使杠桿在水平位置平衡，杠桿的左端力和力臂的乘積也應(yīng)該是4GL，所以在左邊B處第1格處掛4個(gè)鉤碼．
（3）當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)在圖乙所示的C位置斜向下拉時(shí)，阻力和阻力臂不變，動(dòng)力臂變小，即L₁＜4L，根據(jù)杠桿平衡條件得，
2N×2L=F₁×L₁，因?yàn)長(zhǎng)₁＜4L，所以F₁＞1N；
故答案為：（1）右；力臂；（2）4；水平；（3）大于．

點(diǎn)評(píng) （1）調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡和調(diào)節(jié)天平橫梁平衡的操作方法是相同的，都是將平衡螺母向上翹的一端移動(dòng)．
（2）杠桿平衡條件，在杠桿平衡問(wèn)題中有廣泛的應(yīng)用，一定要熟練掌握．