Question

某同學在“研究杠桿平衡條件”的實驗中，進行了如下實驗操作：
a．把杠桿的中點支在支架上；
b．把鉤碼掛在杠桿的兩邊，改變鉤碼的位置使杠桿在水平位置平衡；
c．記下兩邊的鉤碼的重，用尺量出它們的力臂，記下實驗數據；
d．改變力和力臂數值，做三次實驗；
e．求出各次實驗的動力乘以動力臂和阻力乘以阻力臂數值．
（1）請你指出該同學在操作過程中漏掉了一個重要步驟，請補上這個重要的步驟：
________；
（2）如果實驗中所用鉤碼的質量都相等，如圖所示，如果在甲圖杠桿的B點處應該掛________個鉤碼，才能使杠桿在水平位置平衡；平衡后若再給兩邊分別加掛上同樣的重物，則杠桿將________（選填“仍平衡”、“左端下沉”或“右端下沉”）

（3）如果在乙圖中杠桿的C點處改用彈簧測力計拉，為了使杠桿在水平位置平衡時彈簧測力計的示數最小，則應沿________方向拉彈簧測力計．

（4）如圖丙所示，長1.6m、粗細均勻的金屬桿可以繞O點在豎直平面內自由轉動，一個“拉力──距離傳感器”豎直作用在桿上，并能使桿始終保持水平平衡．該傳感器顯示其拉力F與作用點到O點距離x的變化關系如圖丙中圖象所示．可知該金屬桿重________N．

Answer 1

解：（1）重力的方向是豎直向下的，為了方便的測量力臂，實驗前應調節平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡；
（2）根據杠桿平衡的條件，F₁×L₁=F₂×L₂，2個×4格=n個×2格，n=4；兩邊分別加掛上同樣的重物，因為OA＞OB，所以左端下沉；
（3）根據杠桿平衡的條件，F₁×L₁=F₂×L₂，在杠桿中的阻力、阻力臂一定的情況下，要使所用的動力最小，必須使動力臂最長．而在通常情況下，連接杠桿中支點和動力作用點這兩點所得到的線段最長，所以在C點應沿豎直向上的方向拉最省力；
（4）粗細均勻的金屬桿長為1.6m，則其重心在0.8m處，此處拉力的大小即為金屬桿的重，故重力為10N
故答案：
（1）調節平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡；
（2）4；左端下沉．（3）豎直向上．（4）10N．
分析：為了便于測量力臂應使杠桿在水平位置平衡；
根據杠桿平衡的條件，F₁×L₁=F₂×L₂，可判斷出鉤碼的重及金屬桿的重．
點評：解決圖表類的題目要充分利用表中數據，此題，當x為0.8m時拉力等于杠桿的重力．