Question

17．如圖所示，小明在研究“杠桿平衡條件”的實驗中所用的器材有：杠桿、支架、刻度尺、細線和若干個質(zhì)量相同的鉤碼．

（1）實驗前，將杠桿中點置于支架上，當杠桿靜止時，發(fā)現(xiàn)杠桿左端下沉，則應(yīng)將平衡螺母向右（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)，使杠桿在水平位置平衡．
（2）杠桿平衡后，小明在圖甲所示的A位置掛上兩個鉤碼，可在B位置掛上4個鉤碼，使杠桿在水平位置平衡．
（3）如果再在A、B兩處各加掛一個鉤碼，杠桿的左端會下降，
（4）他改用彈簧測力計在圖乙所示的C位置斜向下拉，若每個鉤碼重1N．當杠桿在水平位置平衡時，測力計的示數(shù)將大于（選填“大于”、“等于”或“小于”）1N．
（5）某同學(xué)利用身邊的塑料直尺和硬幣若干來驗證杠桿平衡的條件，如圖丙所示，當杠桿在水平位置平衡時，他測出從支點O到硬幣邊緣的距離作為力臂l₁和l₂的大小，他測力臂的方法是錯誤的（選填“正確”或“錯誤”）．如果將兩邊的硬幣以相同速度同時勻速向支點移動的過程中，則杠桿向左傾斜（選填“仍平衡”、“向左傾斜”、“向右傾斜”）．

Answer 1

分析 （1）如果杠桿左端下沉，應(yīng)向右調(diào)節(jié)平衡螺母，如果杠桿右端下沉，應(yīng)向左調(diào)節(jié)平衡螺母，使杠桿在平衡位置平衡；
（2）設(shè)杠桿分度值是L，一個鉤碼重是G，根據(jù)杠桿平衡條件求出鉤碼數(shù)量；
（3）力和力臂的乘積大的一端下沉；
（4）當彈簧測力計斜著拉時，其力臂小于杠桿長，根據(jù)杠桿平衡條件分析出答案；
（5）力臂是支點到力的作用線的距離，重力的作用點在幾何中心，故力臂應(yīng)為支點到硬幣的重力作用線的距離；
當兩邊的硬幣以相同大小的速度同時向支點移動時，根據(jù)杠桿平衡的條件，F(xiàn)₁×L₁=F₂×L₂，可以判斷．

解答 解：
（1）實驗前，他將杠桿中點置于支架上，當杠桿靜止時，發(fā)現(xiàn)杠桿左端下沉，此時，應(yīng)把平衡螺母向右調(diào)節(jié)，使杠桿在不掛鉤碼時，在水平位置平衡；
（2）設(shè)杠桿分度值是L，一個鉤碼重是G，所以2G×2L=nG×L，所以n=4（個）；
（3）如果再在A、B兩處各加掛一個鉤碼，3G×2L＞4G×1L，所以杠桿左端下沉；
（4）當彈簧測力計在圖乙所示的C位置斜向下拉時，力臂變小，即L₁＜3L，根據(jù)杠桿平衡條件得，
2N×2L=F×L₁，因為L₁＜3L，所以F＞1N；
（5）硬幣放在杠桿上，杠桿在水平位置平衡，硬幣作用在杠桿上的力通過硬幣平面圓心，力臂是從最下面平面圓心到支點的距離，力臂測量錯誤；
原來杠桿平衡，即F₁×L₁=F₂×L₂，且由圖可知L₁＞L₂，F(xiàn)₁＜F₂；
經(jīng)過相同時間后，兩邊硬幣的力臂各減小L，
則左邊力與左邊力臂的乘積F₁×L_左=F₁（L₁-L）=F₁L₁-F₁L
右邊力與右邊力臂的乘積F₂×L_右=F₂（L₂-L）=F₂L₂-F₂L
顯然，左邊力與左邊力臂的乘積大，即杠桿左端向下傾斜．
故答案為：（1）右；（2）4；（3）左；（4）大于；（5）錯誤；向左傾斜．

點評 （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；
（2）杠桿平衡條件，在杠桿平衡問題中有廣泛的應(yīng)用，一定要熟練掌握．