Question

7．小強在探究“杠桿的平衡條件”時，經歷了如下的實驗步驟：
A．調節杠桿兩端的螺母，使杠桿在水平位置平衡；
B．在杠桿的兩邊掛上鉤碼，并移動懸掛位置，使杠桿重新平衡；
C．改變動力或動力臂的大小，并重新調節，再次使杠桿平衡；
D．如此多次測量，得到多組數據．
（1）小強進行步驟A的調節的目的是使杠桿的自重對杠桿平衡不產生影響，同時便于測量力臂；
（2）在步驟C中，當小強改變動力的大小后，為使杠桿重新平
衡，接下來的操作步驟不正確的是D                            
A．改變動力臂大小  B．改變阻力大小   C．改變阻力臂大小  D．調節平衡螺母
（3）如圖所示，杠桿在水平位置平衡，如果在兩側鉤碼下再各掛一個相同的鉤碼，則杠桿右端將下沉．

Answer 1

分析 （1）杠桿在水平位置平衡后，重力的方向跟杠桿垂直，支點到力的作用點的距離就是力臂，同時能夠消除杠桿自身重力對杠桿平衡的影響，因此在此實驗中我們應首先調節杠桿在水平位置平衡；
（2）杠桿的平衡條件是：動力×動力臂=阻力×阻力臂，改變動力后，要使杠桿仍在水平位置平衡，動力臂、阻力、阻力臂，都可以改變；
（3）先由此時的杠桿平衡求出動力臂和阻力臂的比值，當杠桿兩端各增加一個相同鉤碼，力和力臂的乘積大的一端下沉．

解答 解：
（1）A、為了使杠桿的自重對杠桿平衡不產生影響，這時杠桿重力的力臂為零，同時可從杠桿上直接讀取力臂的大小，實驗時應調節杠桿兩端的螺母，使杠桿在水平位置平衡；
（2）在步驟C中，當小強改變動力的大小后，為使杠桿重新平衡，接下來的操作步驟是：調節動力臂大小或調節阻力大小或條件阻力臂的大小，使杠桿重新在水平位置平衡，但不能調節平衡螺母，故D符合題意；
（3）設一個鉤碼的重力為G，
杠桿平衡時，3G×l₁=2G×l₂，所以，l₁=$\frac{2}{3}$l₂．
如果在兩側鉤碼下再各掛一個相同的鉤碼，
所以，杠桿左端力和力臂的乘積：4G×l₁=4G×$\frac{2}{3}$l₂=$\frac{8}{3}$Gl₂；
杠桿右端力和力臂的乘積：3G×l₂=3Gl₂；
杠桿右端力和力臂的乘積大，杠桿右端下沉．
故答案為：A、水平；（1）使杠桿的自重對杠桿平衡不產生影響，同時便于測量力臂；（2）D； （3）右．

點評 本題主要考查對“探究杠桿平衡條件”的實驗內容的了解．要掌握杠桿的調節方法及調節的要求和目的，同時要掌握杠桿平衡了解及其應用．