Question

5．在探究杠桿平衡條件的實驗中，如圖所示：
（1）小麗把杠桿支在支架上，調節杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡．這樣做的目的是便于測量力臂．
（2）如圖甲所示，在杠桿右邊B處掛兩個相同的鉤碼，要使杠桿仍在水平位置平衡，應在杠桿左邊A處掛1個相同的鉤碼．如果把B處的鉤碼向左移一個格，則A處鉤碼向右測移2格．
（3）如圖乙所示，用彈簧測力計在C處豎直向上拉，當彈簧測力計逐漸向右傾斜時，杠桿仍然在水平位置平衡，彈簧測力計的拉力F變大（填“變大”、“不變”或“變小”），原因是拉力的力臂變小．

Answer 1

分析 （1）杠桿在水平位置平衡，好處有二：一是杠桿的重心在支點上，二是兩邊支點到力的懸掛點距離為力臂，便于力臂的測量；
（2）根據杠桿平衡條件求出A處掛鉤碼的個數，并可進一步分析，如果把B處的鉤碼向左移一個格，則A處鉤碼移動的方向和格數；
（3）阻力和阻力臂不變時，彈簧測力計傾斜，動力臂變小，動力變大．

解答 解：
（1）杠桿在水平位置平衡，所有的拉力均豎直向下，力臂為支點到力的作用點的距離，以便于力臂的測量；
（2）設杠桿的分度值為L，一個鉤碼的重為G，
根據杠桿平衡條件F₁L₁=F₂L₂得，nG×4L=2G×3L，所以n=1（個）；
如果把B處的鉤碼向左移一個格，則左側2G×L=2GL，則A處鉤碼向右側移2格，杠桿才能平衡；
（3）圖乙中，彈簧測力計豎直向上拉杠桿時，拉力力臂為OC，彈簧測力計逐漸向右傾斜拉杠桿，拉力的力臂小于OC，拉力力臂變小，拉力變大，彈簧測力計示數變大．
故答案為：（1）水平；便于測量力臂；（2）1；右；2；（3）變大；拉力的力臂變小．

點評 當杠桿處于水平位置平衡時，豎直作用在杠桿上的力的力臂在杠桿上，傾斜作用在杠桿上力的力臂在杠桿以外的位置上，力臂變小，力會變大；本題還考查了利用杠桿的平衡條件來對杠桿的動態平衡情況進行分析，是我們應該掌握的．