Question

4．某同學做探究杠桿平衡條件的實驗：圖①實驗中，在杠桿上的A點掛四個重均為0.5N的鉤碼，用調好的彈簧測力計豎直向上拉杠桿上的B點，使杠桿在水平位置平衡，如圖所示，測力計的示數應為1N；如果將測力計沿圖中虛線方向拉，仍使杠桿在水平位置平衡，則測力計的示數將變大（選填：“變大”、“不變”或“變小”）．②請在圖中畫出測力計沿虛線方向拉時，測力計拉力的力臂L₁．

Answer 1

分析 （1）根據杠桿的平衡條件可以求出在B點彈簧測力計的示數；
（2）拉力的方向是傾斜的，力的方向與杠桿不垂直，力臂不能從杠桿上讀出，此時力臂變小，根據杠桿的平衡條件分析彈簧測力計示數變化；
（3）延力的作用線做延長線，過O向力的作用線做垂線，即可作出L₁．

解答 解：
（1）設杠桿上一個小格的長度為L，
根據杠杠的平衡條件可得：4×0.5N×4L=F×8L，
解得F=1N；
彈簧測力計在B處豎直向上拉時，拉力的方向豎直向上與杠桿垂直，動力臂等于支點到力的作用點的距離；當彈簧測力計逐漸向右傾斜時，拉力的方向不再與杠桿垂直，動力臂變小，根據杠桿平衡條件可知，動力變大，即彈簧測力計的示數變大；
（2）過支點O向力的作用線作垂線段，即拉力的力臂L₁．如下圖所示：
 
故答案為：1：變大；如上圖．

點評 利用杠桿平衡條件，可以求出力或力臂大小，也可以判斷杠桿是否平衡，或判斷力的大小變化等，杠桿平衡條件應用很廣泛．