Question

18．如圖甲是“探究杠桿的平衡條件”的實驗裝置：

（1）調節螺母使杠桿在水平位置平衡時，應確保杠桿上不懸掛（選填“懸掛”、“不懸掛”）鉤碼．杠桿在水平位置平衡時的好處是便于測量力臂．
（2）如圖乙所示杠桿處于平衡狀態，若不改變O點右側鉤碼的數目和位置，將O點左側的所有鉤碼都掛在字母d的下方，仍可實現杠桿在水平位置平衡．
（3）如圖丙所示要使杠桿在圖示位置平衡，請你在杠桿上的A點畫出所施加的最小力F的示意圖及其力臂L．

Answer 1

分析 （1）探究杠桿平衡條件時，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；
（2）將O點左側的所有鉤碼一起，根據杠桿的平衡條件可計算出所掛位置；
（3）若在杠桿上A端施加最小的力F，使杠桿在水平位置平衡，該力的方向應該垂直杠桿向上，使動力臂最長，在阻力和阻力臂一定時，動力臂最長時最省力，據此作圖．

解答 解：
（1）根據探究杠桿的平衡條件實驗操作過程，應先將杠桿調節到水平平衡，此時杠桿上不應懸掛鉤碼；
杠桿在水平位置平衡，力與杠桿垂直，力臂在杠桿上，便于測量力臂大小；
（2）若每個鉤碼重G，杠桿上每格長度L，
若將O點左側的所有鉤碼掛在一起，O點左側鉤碼重4G，設掛在左側n格處杠桿平衡，
根據杠桿的平衡條件：
4G×nL=2G×4L，
解得：n=2，即應掛在d的下方；
（3）為使拉力最小，動力臂要最長，拉力F的方向應該垂直杠桿向上，即豎直向上，動力臂為OA最長，如圖所示：

故答案為：（1）不懸掛；便于測量力臂；（2）d；（3）見上圖

點評 本題是探究杠桿的平衡條件的實驗，考查了實驗操作、杠桿的平衡條件的應用和最小力的畫法，注意以支點到力的作用點的距離作為力臂是最大的力臂，力最小．