Question

15．小明探究“杠桿的平衡條件”．

（1）實驗前，他發(fā)現(xiàn)杠桿右端低左端高，要使它在水平位置平衡，應(yīng)將兩端的平衡螺母向左（左/右）調(diào)節(jié)．實驗過程，始終使杠桿在水平位置平衡的主要目的是：便于測量力臂．
（2）如圖甲所示，在杠桿左邊A點(diǎn)掛四個相同鉤碼，要使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)在杠桿B點(diǎn)掛同樣鉤碼2個．
（3）如圖乙所示，用彈簧測力計在C點(diǎn)豎直向上拉，使得杠桿在水平位置平衡，已知每個鉤碼質(zhì)量是50g，g取10N/kg，此時彈簧測力計的示數(shù)是1.2N．當(dāng)彈簧測力計逐漸向左傾斜時，使杠桿仍然在水平位置平衡，則彈簧測力計的示數(shù)將變大（變大/變小/不變），其原因是拉力的力臂變�。�

Answer 1

分析 （1）杠桿的調(diào)節(jié)也跟天平類似，應(yīng)向高的一側(cè)移動平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡最大的好處就是測量力臂時非常方便．
（2）根據(jù)杠桿的平衡條件可以求出在B處掛鉤碼的個數(shù)；
（3）知道阻力、阻力臂、動力臂，根據(jù)杠桿平衡條件求出動力．
根據(jù)杠桿平衡條件，阻力和阻力臂不變時，彈簧測力計傾斜，動力臂變小，動力變大．

解答 解：
（1）杠桿的右端往下沉，說明這一側(cè)力與力臂的乘積大，應(yīng)將平衡螺母向左調(diào)節(jié)，以減小這一側(cè)的力臂；
因為重力的方向是豎直向下的，杠桿只有在水平位置平衡時，支點(diǎn)到力的作用線的距離才正好在杠桿上，也就是正好等于相應(yīng)杠桿的長，這樣測量起來會比較方便．（2）設(shè)一個鉤碼的重力為G，杠桿一個小格代表L，
圖甲中，杠桿的左端：4G×3L=12GL，
B處的力臂為6L，杠桿的右端：F₂×6L=12GL，解得F₂=2G，即在B處掛2個同樣的鉤碼；
（3）設(shè)杠桿一個格的長度為L，
根據(jù)杠桿平衡條件F₁L₁=F₂L₂得，F(xiàn)₁×5L=0.05kg×10N/kg×4×3L，解得F₁=1.2N．
彈簧測力計豎直向上拉杠桿時，拉力力臂為OC，彈簧測力計傾斜拉杠桿，拉力的力臂小于OC，拉力力臂變小，拉力變大，彈簧測力計示數(shù)變大．
故答案為：（1）左；便于測量力臂；（2）2；（3）1.2；變大；拉力的力臂變�。�

點(diǎn)評 本題考查了杠桿平衡的條件，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，因此在此實驗中我們應(yīng)調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡，以便直接讀出力臂．
當(dāng)杠桿處于水平位置平衡時，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�。�