Question

15．如圖甲所示為探究“杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)裝置．

 （1）小紅在實(shí)驗(yàn)前沒有掛鉤碼時(shí)，發(fā)現(xiàn)杠桿的位置如圖甲所示，此時(shí)她應(yīng)將杠桿左端的平衡螺母向向（選填“左”或“右”）旋轉(zhuǎn)一些．
（2）將圖乙中杠桿兩側(cè)的鉤碼各取下一個(gè)，杠桿的（選填“左側(cè)”或“右側(cè)”）下降，若只將杠桿左側(cè)的兩個(gè)鉤碼取下，要使杠桿重新平衡，應(yīng)將右側(cè)鉤碼向左移動(dòng)2格（說出鉤碼移動(dòng)的方向及距離）．
（3）她按如圖丙所示進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，若每個(gè)鉤碼重0.5N，當(dāng)杠桿在水平位置時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)應(yīng)為3N，如果保持彈簧測(cè)力計(jì)拉力作用點(diǎn)的位置不變，把彈簧測(cè)力計(jì)沿虛線方向拉，為使杠桿仍在水平位置平衡，其示數(shù)將變大（選填“變大”“不變”或“變小”）．

Answer 1

分析 （1）在調(diào)節(jié)杠桿平衡時(shí)，應(yīng)將平衡螺母向較高的一端調(diào)節(jié)；
（2）利用杠桿平衡條件當(dāng)左右兩側(cè)力與力臂的乘積不相等時(shí)，杠桿會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，直到在新的位置找到平衡；
（3）鉤碼在支點(diǎn)的左側(cè)，要使杠桿平衡，根據(jù)杠桿的平衡條件：F₁L₁=F₂L₂，將已知條件代入便可求出彈簧測(cè)力計(jì)的大小；
從圖中直接讀出力的大小，然后根據(jù)力臂的變化分析原因．

解答 解：
（1）為了便于測(cè)量力臂，應(yīng)使杠桿在水平位置平衡，由圖知，右端偏高，為使杠桿在水平位置平衡，需要將平衡螺母向右調(diào)節(jié)；
（2）設(shè)每個(gè)鉤碼的重量為G，杠桿每一小格為L(zhǎng)，根據(jù)杠桿平衡條件F₁L₁=F₂L₂得：
杠桿在水平位置平衡時(shí)：左邊=3G×2L=6GL；右邊=2G×3L=6GL；
如果在兩側(cè)鉤碼下再各取下一個(gè)相同的鉤碼后：左邊=2G×2L=4GL；右邊=G×3L=3GL；
左邊力與力臂的乘積大，所以杠桿不再水平平衡，左邊會(huì)下沉．
若只將圖乙中的杠桿左側(cè)的兩個(gè)鉤碼取下，根據(jù)杠桿平衡的條件，F(xiàn)₁L₁=F₂L₂，左邊=G×2L=2GL；則右邊=2G×L=2GL杠桿才能重新平衡，所以應(yīng)向左移動(dòng)2格；
（3）杠桿在水平位置平衡，則彈簧測(cè)力計(jì)的F₁的方向應(yīng)豎直向上，由由丙圖，根據(jù)F₁L₁=F₂L₂得，0.5N×3×6L=F₁×3L，解得，F(xiàn)₁=3N；
從丙圖中可以看出，彈簧秤豎直向上拉時(shí)為最長(zhǎng)的力臂為3L，當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)沿虛線方向拉（力的方向發(fā)生改變），力臂將減小，因此彈簧測(cè)力計(jì)的拉力將變大．
故答案為：（1）向；（2）左側(cè)；向左移動(dòng)2格；（3）3；變大．

點(diǎn)評(píng) 本題考查調(diào)節(jié)平衡螺母的作用、杠桿實(shí)驗(yàn)時(shí)動(dòng)力和阻力的實(shí)驗(yàn)要求及根據(jù)杠桿平衡條件計(jì)算．當(dāng)杠桿處于水平位置平衡時(shí)，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�。�