Question

18．在“探究杠桿平衡條件的實驗”中：
（1）如圖甲所示，實驗前，杠桿左端下沉，則應將左端的平衡螺母向右調節(jié)（選填“左”或“右”，直到杠桿在水平位置平衡，目的是便于測量力臂的大小．
（2）如圖乙所示，杠桿上的刻度均勻，在A點掛4個鉤碼，要使杠桿在水平位置平衡，應在B點掛6個相同的鉤碼；當杠桿平衡后，將A、B兩點下方所掛的鉤碼同時朝遠離支點O方向移動一小格，則杠桿不能（選填“能”或”不能“）在水平位置保持平衡．
（3）如圖丙所示，若不在B點掛鉤碼，改用彈簧測力計在B點向下拉杠桿，使杠桿仍在水平位置平衡，當測力計從a位置轉動b位置時，其示數大小將變大．
（4）如圖丁所示，已知每個鉤碼重0.5N，杠桿上每小格長度為2cm，當彈簧測力計在C點斜向上拉（與水平方向成30°角）杠桿，使杠桿在水平位置平衡時，拉力F的力臂大小為4cm，彈簧測力計示數的大小為3N．

Answer 1

分析 （1）調節(jié)杠桿在水平位置平衡時，平衡螺母向上翹的一端移動；探究杠桿平衡條件時，使杠桿在水平位置平衡，這樣方便測量力臂；
（2）設一個鉤碼重為G，杠桿一個小格是L，根據杠桿平衡條件判斷在B點掛鉤碼的數量；根據杠桿平衡條件判斷是否平衡；
（3）根據鉤碼個數與每個鉤碼的重力求出測力計拉力；當拉力F向右傾斜時，保持B點不動，彈簧測力計的方向向右傾斜，這時杠桿右側的力臂變短，根據杠桿的平衡條件可知，使杠桿仍在水平位置平衡，則彈簧測力計的示數將變大；
（4）當彈簧測力計在C點斜向上拉（與水平方向成30°角）動力臂是$\frac{1}{2}$OC，根據杠桿的平衡條件求出彈簧測力計的讀數．

解答 解：（1）調節(jié)杠桿在水平位置平衡，杠桿右端偏高，左端的平衡螺母應向上翹的右端移動，使杠桿在水平位置平衡，力臂在杠桿上，便于測量力臂大小，同時消除杠桿自重對杠桿平衡的影響；
（2）設杠桿每個格的長度為L，每個鉤碼的重力為G，根據杠桿的平衡條件：F_AL_A=F_BL_B，即4G×3L=F_B×2L，解得F_B=6G，需掛6個鉤碼；
若A、B兩點的鉤碼同時向遠離支點的方向移動一個格，則左側4G×4L=16GL，右側6G×3L=18GL，因為16GL＜18GL 杠桿不能平衡；
（3）保持B點不變，若拉力F向右傾斜時，此時F的力臂變短，根據杠桿的平衡條件，力變大；
（4）當彈簧測力計在C點斜向上拉（與水平方向成30°角）杠桿，此時動力臂等于$\frac{1}{2}$OC=$\frac{1}{2}$×4×2cm=4cm；根據杠桿的平衡條件F₁L₁=F₂L₂得F₁=$\frac{{F}_{2}{L}_{2}}{{L}_{1}}$=$\frac{4×0.5N×3×2cm}{4cm}$=3N．
故答案為：（1）右；力臂的大��；（2）6；不能；（3）變大（4）4；3．

點評 此題是探究杠桿平衡實驗，考查了杠桿的調平及杠桿平衡條件的應用，在利用平衡條件公式時，要注意分析力和對應的力臂．