Question

10．如圖所示是關于探究“杠桿的平衡條件”的實驗裝置．
（1）實驗前，一般要選擇質地均勻的杠桿，且質點選在杠桿的正中，其目的是為了消除杠桿自重對杠桿平衡的影響；
（2）將杠桿放在水平桌面上，發現杠桿的左端高于右端，則應調節杠桿兩端的螺母向左（選填“左”或“右”）移動，直到杠桿水平水平；使杠桿在水平位置平衡的目的是為了便于直接讀出力臂．
（3）杠桿平衡后，若在圖甲中的B位置掛上2個鉤碼，則應在A位置掛4個相同的鉤碼，才能使杠桿保持在水平位置平衡；
（4）如圖乙所示，在B位置仍掛2個鉤碼，改用彈簧測力計在C位置豎直向上拉，使杠桿保持水平平衡，若此時將彈簧測力計改為向右上方斜拉，要使杠桿仍然保持水平平衡，拉力F的大小將變大．（選填“變大”、“變小”或“不變”）

Answer 1

分析 （1）探究杠桿平衡條件時，杠桿的重心在支點上，目的是為了使杠桿的自重對杠桿平衡不產生影響；
（2）調節杠桿平衡時，平衡螺母向上翹的一端移動；使杠桿在水平位置平衡，此時力與杠桿垂直，力臂的長度可以直接從杠桿上讀出來；
（3）設杠桿的一個小格為L，一個鉤碼重為G，根據杠桿平衡求出鉤碼的個數；
（4）阻力和阻力臂不變時，動力臂減小，動力變大．

解答 解：（1）杠桿重心在其支點處，杠桿重力的力臂為零，這樣就減小了杠桿的自重對實驗的影響；
（2）杠桿的左端高于右端，平衡螺母向上翹的左端移動；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；
（3）設杠桿的一個小格為L，一個鉤碼重為G，
因為，F₁l₁=F₂l₂，
所以，nG×2L=2G×4L，
所以，n=4，所以在A處掛4個鉤碼；
（4）用彈簧測力計在C位置豎直向上拉，使杠桿保持水平平衡．若此時將彈簧測力計改為向右上方斜拉，要使杠桿繼續保持水平平衡，阻力和阻力臂不變，動力臂變小，動力變大，彈簧測力計示數變大．
故答案為：（1）自重；（2）左；力臂；（3）4；（4）變大．

點評 杠桿在水平位置平衡時，彈簧測力計傾斜拉動杠桿還在水平位置平衡，阻力和阻力臂不變，動力臂變小，動力變大這是常見的一種題型．