Question

如圖所示．是掛在教室豎直墻壁上的石英鐘，它的秒針在走動(dòng)時(shí)會(huì)受到轉(zhuǎn)軸處的摩擦阻力和重力的作用：小華發(fā)現(xiàn)當(dāng)石英鐘內(nèi)電池的電能將耗盡而停止走動(dòng)時(shí)，其秒針往往停在表盤(pán)上的“9”位置．為了研究這一現(xiàn)象，小麗設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)方案；將木桿A瑞固定，作為轉(zhuǎn)動(dòng)軸，B為均質(zhì)木桿的中點(diǎn)．將木桿自然下垂后，在C點(diǎn)用彈簧測(cè)力計(jì)拉動(dòng)至木桿水平．若拉力始終和木桿垂直，觀察彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)．
（1）杠桿平衡條件的數(shù)學(xué)表達(dá)式是：______．
（2）根據(jù)你的判斷，在此過(guò)程中木桿的質(zhì)量______，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)將______．（以上兩空選填“變大”、“變小”、“不變”、“先變小后變大”或“先變大后變小”）
（3）將木桿拉動(dòng)至水平位置時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)應(yīng)該比木桿的重力______（選填“大”、“小”或“一樣大”）．類比教室內(nèi)的時(shí)鐘，當(dāng)電池即將耗盡電能，電力不足的情況下，其內(nèi)部機(jī)芯就很難將秒針拉離水平位置，所以秒針往往停在表盤(pán)上的“9”位置．

Answer 1

解：（1）杠桿平衡條件F₁l₁=F₂l₂．
（2）質(zhì)量是物體本身的一種屬性，不隨位置的改變而改變，所以木桿移動(dòng)過(guò)程中，質(zhì)量不變．
木桿上升過(guò)程中，木桿的質(zhì)量不變，杠桿的阻力不變，阻力臂不斷變大，動(dòng)力臂不變，根據(jù)杠桿平衡條件，動(dòng)力不斷變大．所以彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)不斷變大．
（3）木桿拉動(dòng)至水平位置時(shí)，阻力臂大于動(dòng)力臂，根據(jù)杠桿平衡條件得，阻力小于動(dòng)力，所以彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)大于木桿的重力．
故答案為：（1）F₁l₁=F₂l₂；（2）不變；變大；（3）大．
分析：（1）杠桿平衡條件F₁l₁=F₂l₂．
（2）木桿的質(zhì)量保持不變，木桿的重力不變，杠桿的阻力不變，阻力臂不斷變小，根據(jù)杠桿平衡條件，在動(dòng)力臂和阻力不變時(shí)，阻力臂越大，動(dòng)力越大．
（3）根據(jù)杠桿平衡條件，阻力臂大于動(dòng)力臂，阻力小于動(dòng)力．
點(diǎn)評(píng)：通過(guò)一個(gè)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明石英鐘內(nèi)電池的電能將耗盡而停止走動(dòng)時(shí)，其秒針往往停在表盤(pán)上的“9”位置的原因，體現(xiàn)了物理是有用的，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣．