Question

6．小明在探究“杠桿的平衡條件”實驗中，
（1）實驗前，將杠桿中點置于支架上，當(dāng)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．調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡，這樣做的好處是便于測量力臂；
（2）首先應(yīng)調(diào)節(jié)杠桿兩端的螺母，使杠桿在不掛鉤碼時處于水平平衡狀態(tài)．這一調(diào)節(jié)過程的目的是為了使杠桿的自重對杠桿平衡不產(chǎn)生影響，這時杠桿重力的力臂為0．
（3）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．
（4）如果再在A、B兩處各加掛一個鉤碼，杠桿的左端將會下沉．此后，小紅又經(jīng)過多次實驗，得出的杠桿的平衡條件是F₁L₁=F₂L₂．
（5）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(dāng)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．

Answer 1

分析 （1）杠桿左端下沉，說明杠桿的重心在支點左側(cè)，調(diào)節(jié)平衡螺母應(yīng)使杠桿重心右移，這一調(diào)節(jié)過程的目的是為了使杠桿的自重對杠桿平衡不產(chǎn)生影響；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）調(diào)節(jié)杠桿兩端的螺母，使杠桿在不掛鉤碼時處于水平平衡狀態(tài)，這時杠桿的重心在支點上；
（3）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；
（4）杠桿是否平衡，取決于兩邊力和力臂的乘積是否相等，若F₁L₁=F₂L₂，杠桿平衡；若F₁L₁≠F₂L₂，杠桿就不平衡，會沿力和力臂成積大的F的方向轉(zhuǎn)動．杠桿平衡條件：F₁L₁=F₂L₂；
（5）已知阻力和阻力臂，又知動力臂，當(dāng)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．

解答 解：
（1）杠桿的左端低，說明這一側(cè)力與力臂的乘積大，應(yīng)將平衡螺母向右調(diào)節(jié)，以減小這一側(cè)的力臂．因為重力的方向是豎直向下的，杠桿只有在水平位置平衡時，支點到力的作用線的距離才正好在杠桿上，也就是正好等于相應(yīng)杠桿的長，這樣測量起來會比較方便．
（2）因為杠桿的重心在支點上，所以力臂為零．
（3）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）．
（4）如果再在A、B兩處各加掛一個鉤碼，3G×2L＞5G×L，所以杠桿左端下沉．
由多次實驗可以得出杠桿平衡條件：F₁L₁=F₂L₂．
（5）當(dāng)斜向下拉時，阻力和阻力臂一定，動力臂變小，由杠桿平衡條件F₁L₁=F₂L₂可知，動力變大，所以，測力計的示數(shù)將大于1N．
故答案為：
（1）右；便于測量力臂；
（2）0；
（3）4；
（4）左；F₁L₁=F₂L₂；
（5）大于．

點評 本題考查了杠桿平衡的條件，杠桿在水平位置平衡后，支點到力的作用點的距離就是力臂，因此在此實驗中我們應(yīng)調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡，以便直接讀出力臂．探究杠桿平衡的條件就是動力×動力臂=阻力×阻力臂．