Question

16．小明在“探究杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)中，所用的器材有：杠桿、支架、彈簧測力計(jì)、刻度尺、細(xì)線和質(zhì)量相同的鉤碼若干個．
（1）實(shí)驗(yàn)前，將杠桿中點(diǎn)置于支架上，調(diào)節(jié)平衡螺母，使杠桿水平平衡；實(shí)驗(yàn)中，使杠桿在水平位置平衡，這樣做的好處是便于在杠桿上直接測量力臂大�。�
（2）實(shí)驗(yàn)過程中，將鉤碼懸掛于圖中A點(diǎn)，保持阻力、阻力臂不變，在支點(diǎn)O右側(cè)不同位置，用彈簧測力計(jì)施加豎直向下的拉力（動力），使杠桿水平平衡，測出每一組動力臂L₁和對應(yīng)的動力F₁，并記錄在表中．請根據(jù)表中數(shù)據(jù)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，當(dāng)L₁為0.5m時，F(xiàn)₁為0.6N．
（3）實(shí)驗(yàn)中小明發(fā)現(xiàn)，保持杠桿處于水平平衡，當(dāng)彈簧測力計(jì)的拉力方向偏離豎直方向時，彈簧測力計(jì)的拉力會變大，原因是拉力的力臂變�。�

次數(shù)	動力F1/N	動力臂L1/cm
1	0.75	0.40
2	1.0	0.30
3	1.5	0.20
4	3.00	0.10

Answer 1

分析 （1）杠桿在水平位置平衡時，力的方向與杠桿垂直，力臂的長度可以直接從杠桿上讀出來；
（2）阻力和阻力臂的乘積不變時，從圖象中選擇動力和動力臂的對應(yīng)值，得出動力跟動力臂的乘積也不變，并求出動力與動力臂的乘積，然后寫出動力F與動力臂L的關(guān)系，從而進(jìn)一步得出當(dāng)L₁為0.6m時，F(xiàn)₁的大小；
（3）當(dāng)力傾斜作用在杠桿上，杠桿在水平位置平衡，力臂不在杠桿上，力臂變小，阻力和阻力臂不變，彈簧測力計(jì)的拉力會變大．

解答 解：
（1）當(dāng)杠桿在水平位置平衡時，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）根據(jù)表格中數(shù)據(jù)知，當(dāng)動力F₁=0.75N時，對應(yīng)的動力臂L₁=0.4m，
根據(jù)杠桿平衡條件，阻力與阻力臂的乘積：F₂L₂=F₁L₁=0.75N×0.4m=0.3N•m，
根據(jù)題意可知，阻力與阻力臂的乘積保持不變，
所以，當(dāng)L₁為0.6m時，則F₁=$\frac{{F}_{2}{L}_{2}}{{L}_{1}}$=$\frac{0.3N•m}{0.5m}$=0.6N；
（3）保持杠桿處于水平平衡，當(dāng)彈簧測力計(jì)傾斜拉動杠桿時，拉力的力臂變小，但是阻力和阻力臂均不變，根據(jù)杠桿平衡條件可知，彈簧測力計(jì)的拉力會變大．
故答案為：（1）力臂大��；（2）0.6；（3）拉力的力臂變小．

點(diǎn)評 本題考查了杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)，作圖以及根據(jù)杠桿平衡條件計(jì)算；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，力臂變小