Question

7．下面是小王利用刻度均勻的勻質(zhì)杠桿進(jìn)行探究“杠桿的平衡條件”的實(shí)驗(yàn)．（每個(gè)鉤碼重0.5N）
（1）實(shí)驗(yàn)前，將杠桿的中點(diǎn)置于支架上，當(dāng)杠桿靜止時(shí)，發(fā)現(xiàn)杠桿左端下沉，這時(shí)應(yīng)將平衡螺母向右（選填“左”或“右”）端調(diào)節(jié)，直到杠桿在水平位置平衡．
（2）如圖1所示，①在杠桿A點(diǎn)處掛4個(gè)鉤碼，則在B點(diǎn)處應(yīng)掛6個(gè)同樣的鉤碼，杠桿仍然在水平位置平衡．
②把B點(diǎn)處的鉤碼取下，在B點(diǎn)處施加一個(gè)豎直向下的拉力F=3N時(shí)，杠桿仍然在水平位置平衡．當(dāng)拉力F向右傾斜時(shí)，仍要保持杠桿在水平位置平衡，拉力F的大小將變大（選填“變大”、“變小”或“不變”）．原因是F的力臂變�。�
（3）如果小王又進(jìn)行了如圖2所示的探究，考慮杠桿重力的影響，發(fā)現(xiàn)用彈簧測力計(jì)在C點(diǎn)豎直向上拉使杠桿仍然處于水平位置平衡時(shí)，則彈簧測力計(jì)的示數(shù)應(yīng)大于3N．

Answer 1

分析 （1）在調(diào)平杠桿平衡時(shí)，杠桿的哪端高，平衡螺母要向哪端移動(dòng)；
（2）根據(jù)杠桿的平衡條件計(jì)算出在B點(diǎn)掛的鉤碼個(gè)數(shù)或拉力的大小；
當(dāng)拉力F向右傾斜時(shí)，分析出力臂的變化結(jié)合杠桿的平衡條件判斷力的變化；
（3）若杠桿的支點(diǎn)在杠桿的中點(diǎn)處，此時(shí)重力恰好作用在支點(diǎn)，若不在中點(diǎn)，此時(shí)杠桿的平衡會(huì)受重力的影響，根據(jù)重力的方向判斷出重力是使杠桿向哪個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，從而判斷出測量結(jié)果偏差．

解答 解：
（1）杠桿靜止時(shí)，杠桿左端下沉，說明右端偏高，平衡螺母需向右調(diào)節(jié)；
（2）①設(shè)杠桿每個(gè)格的長度為L，每個(gè)鉤碼的重力為G，根據(jù)杠桿的平衡條件：
F_AL_A=F_BL_B
4G×3L=F_B×2L
解得F_B=6G
即需在B點(diǎn)處掛6個(gè)鉤碼；
②每個(gè)鉤碼重0.5N，若在B點(diǎn)處施加一個(gè)豎直向下的拉力，則F_B=6G=6×0.5N=3N；
若拉力F向右傾斜時(shí)，此時(shí)F的力臂變短，根據(jù)杠桿的平衡條件，力變大；
（3）若不計(jì)杠桿的重力，根據(jù)杠桿的平衡條件：
F_向上L_向上=F_向下L_向下
F′×3L=3G×6L
解得F′=6G=6×0.5N=3N，
由于桿的重心在桿的中點(diǎn)，方向豎直向下，重力與鉤碼同時(shí)使杠桿向逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，所以彈簧測力計(jì)的示數(shù)應(yīng)大于3N．
故答案為：（1）右；（2）①6；②3；變大；F的力臂變��；（3）重力；3．

點(diǎn)評(píng) 此題是探究杠桿平衡實(shí)驗(yàn)，考查了杠桿的調(diào)平及杠桿平衡條件的應(yīng)用，在利用平衡條件公式時(shí)，要注意分析力和對應(yīng)的力臂．