Question

2．在“探究杠桿的平衡條件”的實驗中：

（1）在沒有掛鉤碼時杠桿的平衡位置如圖甲所示，為使杠桿在水平位置平衡，應將杠桿左端螺母向右（填“左”或“右”）邊旋一些．
（2）調好后，第一組按圖乙進行實驗，第二組按圖丙進行實驗，你認為第二組實驗更好，理由是便與測量力臂．
（3）如圖丁所示，在杠桿左邊A處掛四個相同鉤碼，要使杠桿在水平位置平衡，應在杠桿右邊B處掛同樣鉤碼3個．
（4）如圖戊所示，若所使用的每個鉤碼重均為0.5N，用彈簧測力計在C處豎直向上拉，使杠桿水平平衡，測力計的拉力為3 N；當彈簧測力計逐漸向右傾斜時，使杠桿仍然在水平位置平衡，則彈簧測力計的示數變大（填“變大”“變小”或“不變”），其原因是該力的力臂變短了．

Answer 1

分析 （1）在調節杠桿平衡時，應將平衡螺母向較高的一端傾斜；
（2）探究杠桿平衡條件時，使杠桿在水平位置平衡，此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；
（3）知道動力臂、阻力、阻力臂，根據杠桿平衡條件求出動力，求出鉤碼的數量；
（4）阻力和阻力臂不變時，彈簧測力計傾斜，動力臂變小，動力變大．

解答 解：（1）杠桿右高左低，說明杠桿的重心在左邊，為使杠桿平衡，應將杠桿左端的平衡螺母向右邊旋一些；
（2）力臂等于支點到力的作用線的距離，當杠桿在水平位置平衡時，力的方向與杠桿垂直，力臂可以從杠桿標尺刻度上直接讀出來，因此第二組實驗設計的好，此時彈簧測力計的拉力與杠桿垂直，便于測量力臂；
（3）設杠桿的一個小格為l，一個鉤碼的質量為m，
丁圖，由杠桿平衡條件得，4mg×3l=nmg×4l，
所以n=3（個），所以應在杠桿右邊B處掛3個鉤碼；
（4）戊圖，彈簧測力計豎直向上拉杠桿時，拉力力臂為OC，
由杠桿平衡條件得，4×0.5N×3l=F×2l，解得，F=3N；
彈簧測力計傾斜拉杠桿，拉力的力臂小于OC，拉力力臂變小，拉力變大，彈簧測力計示數變大．
故答案為：（1）右； （2）二； 便于測量力臂；（3）3；（4）3；  變大；   該力的力臂變短了．

點評 本題主要考查杠桿的調節、杠桿平衡條件，利用杠桿平衡條件可以求出力或力臂大小，也可以判斷杠桿是否平衡，或判斷力的大小變化等，杠桿平衡條件應用很廣泛．