Question

15．在“探究杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)中：

（1）實(shí)驗(yàn)前，將杠桿的中點(diǎn)置于支架上，當(dāng)杠桿靜止時(shí)，發(fā)現(xiàn)杠桿左端略有下沉，這時(shí)可將左邊的平衡螺母向右（選填“左”或“右”）端調(diào)節(jié)，使杠桿在水平位置平衡，目的是方便測(cè)量力臂大小、消除杠桿自身重力影響．
（2）實(shí)驗(yàn)中如在杠桿左右兩側(cè)各掛如圖甲所示的鉤碼，杠桿不會(huì)平衡，它的左（選填“左”或“右”）端會(huì)下降．要使杠桿重新在水平位置平衡，在不改變鉤碼總數(shù)和懸掛點(diǎn)位置的情況下，他們將進(jìn)行如下操作把左邊的兩個(gè)鉤碼移至右邊．
（3）若在右側(cè)改用彈簧測(cè)力計(jì)向下拉，彈簧測(cè)力計(jì)由豎直方向逐漸向左轉(zhuǎn)動(dòng)（如圖乙），要使杠桿始終保持水平平衡，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)將逐漸增大（選填“增大”“減小”或“不變”）．

Answer 1

分析 （1）杠桿左端下沉，說明杠桿的重心在支點(diǎn)左側(cè)，調(diào)節(jié)平衡螺母應(yīng)使杠桿重心右移，這一調(diào)節(jié)過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．
（2）根據(jù)圖甲中左右兩側(cè)掛鉤碼后兩邊力與力臂的乘積大小，判斷杠桿的哪端下降；根據(jù)杠桿的平衡條件計(jì)算不改變鉤碼總數(shù)和懸掛點(diǎn)位置時(shí)，掛鉤碼情況；
（3）阻力和阻力臂不變時(shí)，動(dòng)力臂減小，動(dòng)力變大．

解答 解：（1）杠桿重心右移，應(yīng)將平衡螺母（左端和右端的均可）向右調(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．
（2）若每個(gè)鉤碼重為G，杠桿上每格長(zhǎng)L，
由圖甲，左側(cè)力與力臂的乘積：4G×3L=12GL，
右側(cè)力與力臂的乘積：1G×2L=2GL，
因?yàn)椋?2GL＞2GL，所以杠桿左端下降；
如果不改變鉤碼總數(shù)和懸掛點(diǎn)位置，若要杠桿平衡，左側(cè)取下n個(gè)鉤碼掛到右側(cè)，
則：（4-n）G×3L=（1+n）G×2L，
解得：n=2，即需將左側(cè)2個(gè)鉤碼掛到右側(cè)即可；
（2）彈簧測(cè)力計(jì)由豎直方向逐漸向左轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，阻力和阻力臂不變，動(dòng)力臂變小，根據(jù)杠桿的平衡條件可知，動(dòng)力變大，所以，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)將逐漸增大．
故答案為：（1）右；方便測(cè)量力臂大小、消除杠桿自身重力影響； （2）左；把左邊的兩個(gè)鉤碼移至右邊；（3）增大．

點(diǎn)評(píng) （1）杠桿調(diào)平的方法是：左端下沉向右調(diào)節(jié)平衡螺母，右端下沉向左端調(diào)節(jié)平衡螺母，先快后慢，使杠桿水平平衡．
（2）掌握杠桿平衡條件，并學(xué)會(huì)利用杠桿平衡條件分析實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題是解答此類題目的關(guān)鍵．