Question

13．在探究杠桿的平衡條件的活動中：
（1）調節平衡螺母時，若發現杠桿的左端向下傾斜，則應將平衡螺母向右調．
（2）實驗時要求杠桿在水平位置平衡靜止，目的是便于測量力臂．
（3）某小組同學用彈簧測力計和鉤碼做該實驗，當他們按照實驗要求使杠桿平衡時，在杠桿上某處掛了一個重1N的砝碼，彈簧測力計的指針位置如圖所示，則彈簧測力計的示數為3N，鉤碼掛在C處．（選填“A”、“B”、“C“或“D”）；若彈簧測力計傾斜一些保持拉力不變，則所掛鉤碼應向左移動才能使杠桿仍然在水平位置平衡．

Answer 1

分析 （1）在調平杠桿平衡時，杠桿的哪端高，平衡螺母要向哪端移動；
（2）使杠桿在水平位置平衡，力臂在杠桿上，便于在杠桿上測量力臂．
（3）先弄清彈簧測力計的最小分度值，再讀出所測力的大小；根據杠桿的平衡條件F₁L₁=F₂L₂確定鉤碼的確切位置．當彈簧測力計傾斜拉動杠桿時，拉力的力臂減小，鉤碼重力不變，由杠桿平衡條件可知鉤碼的力臂變化，以及移動方向．

解答 解：（1）杠桿靜止時，杠桿左端下沉，說明右端偏高，平衡螺母需向右調節；
（2）杠桿右端上翹，螺母向右端移動．杠桿在水平位置平衡，力臂在杠桿上，便于測量動力臂和阻力臂．
（3）彈簧測力計的每一小格表示0.5N，故測力計的示數為3N；
設杠桿的每一小格為L，彈簧測力計的拉力為動力，鉤碼的重力為阻力，掛在nL處，
根據杠桿的平衡條件F₁L₁=F₂L₂得：
3N×2L=2N×nL，
解得，n=3，
故鉤碼掛在C處．
當彈簧測力計傾斜拉動杠桿時，拉力的力臂減小，拉力和力臂的乘積減小；鉤碼的重力不變，由杠桿的平衡條件F₁L₁=F₂L₂可知，為保持杠桿平衡，鉤碼重力的力臂應減小，則所掛鉤碼應向左移動才能使杠桿仍然在水平位置平衡．
故答案為：（1）右；（2）便于測量力臂；（3）3；C；左．

點評 杠桿在水平位置平衡后，支點到力的作用點的距離就是力臂，因此在此實驗中我們應調節杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡，以便直接讀出力臂．熟練應用杠桿平衡條件即可正確解題．