Question

6．在“探究杠桿平衡條件的實驗”中：
（1）如圖甲所示，實驗前，杠桿右端下沉，則應將左端的平衡螺母向左調節（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點掛四個鉤碼，要使杠桿在水平位置平衡，應該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靠近支點O方向移動一格，則杠桿左端下降．
（3）牛牛同學多次改變力和力臂的大小，得到了多組實驗數據，得出了杠桿平衡條件．該實驗測多組數據的目的是為了得出的結論更具有普遍性．
（4）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位置轉到b位置時，其示數大小將變大（選填“變大”、“變小”或“不變”）．
（5）如圖丁所示，已知每個鉤碼重1N，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6N．

Answer 1

分析 （1）調節杠桿平衡時，平衡螺母向上翹的一端移動；杠桿在水平位置平衡，為了便于測量力臂；
（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）實驗中為得出杠桿平衡條件的普遍規律，需多測幾組數據進行分析
（4）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；
（5）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示數．

解答 解：（1）杠桿的左端上翹，平衡螺母向上翹的左端移動．
探究杠桿平衡的實驗中，杠桿在水平位置平衡時，力臂在杠桿上，便于測量力臂的大小；
（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×2L=8GL，右側6G×L=6GL，因為8GL＞6GL 杠桿不能平衡，左端下沉；
（3）多次改變力和力臂的大小，得到了多組實驗數據，得出了杠桿平衡條件．該實驗測多組數據的目的是為了得出的結論更具有普遍性；
（4）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；
（5）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=$\frac{{F}_{2}{L}_{2}}{{L}_{1}}$=$\frac{4×1N×3×2cm}{4cm}$=6N．
故答案為：（1）左；測量力臂的大小（2）6； 左；（3）得出的結論更具有普遍性；（4）變大；（5）4；6．

點評 此題是“探究杠桿的平衡條件”實驗，考查了杠桿的調平及目的，杠桿平衡條件的應用，都是杠桿平衡條件中的常見知識．