Question

6．下面是小明利用刻度均勻的勻質(zhì)杠桿進行探究“杠桿的平衡條件”的實驗．（每個鉤碼重0.5N）
（1）實驗前，將杠桿的中點置于支架上，當(dāng)杠桿靜止時，發(fā)現(xiàn)杠桿左端下沉，此時杠桿處于平衡（“平衡”或“不平衡”），這時應(yīng)將平衡螺母向右（選填“左”或“右”）端調(diào)節(jié)，直到杠桿在水平位置平衡．

（2）如圖甲所示，①在杠桿A點處掛4個鉤碼，則在B點處應(yīng)掛6個同樣的鉤碼，杠桿仍然在水平位
置平衡；②把B點處的鉤碼取下，在B點處施加一個豎直向下的拉力F時，杠桿仍在水平位置平衡．當(dāng)拉力F向右傾斜時，仍要保持杠桿水平平衡，拉力F的大小將變大（選填“變大”、“變小”或“不變”）．
原因是動力臂變小了．
（3）對于圖乙和圖丙這兩種實驗情景，有人說，只有像圖丙那樣才能得出“杠桿平衡條件”的結(jié)論，你認(rèn)
為這種觀點正確嗎？說明理由：不對，按圖1也能得出結(jié)論，只是力臂不易測量．

Answer 1

分析 （1）杠桿處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速轉(zhuǎn)動狀態(tài)時，杠桿處于平衡狀態(tài)；調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡，平衡螺母向上翹的一端移動；
（2）根據(jù)杠桿的平衡條件計算出在B點掛的鉤碼個數(shù)或拉力的大��；
當(dāng)拉力F向右傾斜時，分析出力臂的變化結(jié)合杠桿的平衡條件判斷力的變化；

解答 解：（1）當(dāng)杠桿靜止時，發(fā)現(xiàn)杠桿左端下沉，杠桿處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以此時杠桿處于平衡狀態(tài)；杠桿的左端下沉，右端上翹，要使杠桿在水平位置平衡，平衡螺母向上翹的右端移動；
（2）①設(shè)杠桿每個格的長度為L，每個鉤碼的重力為G，根據(jù)杠桿的平衡條件：
F_AL_A=F_BL_B
4G•3L=F_B•2L
解得F_B=6G
需掛6個鉤碼．
②若在B點處施加一個豎直向下的拉力，則F_B=6G=6×0.5N=3N；
若拉力F向右傾斜時，此時F的力臂變短，根據(jù)杠桿的平衡條件，力變大；
（3）由圖乙可知，彈簧的拉力與杠桿不垂直，不能直接從杠桿上讀取力臂，由圖丙所示可知，彈簧拉力與杠桿垂直，力的作用點到支點的距離就是力臂，可以直接從杠桿上讀取力臂，方便實驗操作，因此實驗時采用圖丙所示實驗方案，兩種方法都能得出結(jié)論，按圖乙也能得出結(jié)論，只是力臂不易測量．
故答案為：（1）平衡；  右；（2）3；   變大；  動力臂變小了；  （4）不對，按圖1也能得出結(jié)論，只是力臂不易測量．

點評 杠桿平衡條件應(yīng)用比較廣泛，利用杠桿平衡條件可以判斷杠桿是否平衡、力臂大小、力的大小等．