Question

【题目】物理兴趣小组的同学，利用如图所示的装置，来“探究杠杆的平衡条件”。

（1）在实验前应调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，这样做的好处是_______；若实验前杠杆如图甲所示，可将杠杆两端的平衡螺母向_______(填“左”或“右”)调节，以使杠杆在水平位置平衡。

（2）调节完毕后，当在杠杆B点挂3个质量相同的钩码，如图乙所示，那么在杠杆的D点挂_______个质量相同的钩码，才能使杠杆恢复在水平位置平衡。当杠杆平衡后，将B、D两点下方所挂的钩码同时向支点O靠近1个格，那么杠杆_______（填“能”或“不能”）在水平位置保持平衡。

（3）实验中若不在D点挂钩码，而在杠杆的A点或C点使用弹簧测力计使杠杆在水平位置平衡，为使弹簧测力计的示数最小，应使弹簧测力计挂在______点，且拉力的方向是_______。

Answer 1

【答案】（1）便于测量力臂（或消除杠杆自重对实验的影响）；右；（2）4；不能；（3）A；竖直向上（垂直杠杆向上）

【解析】

试题分析：（1）实验时让横杆AB在水平位置平衡，力臂在杠杆上便于测量力臂大小，杠杆的重心通过支点，可以消除杠杆重对杠杆平衡的影响；若开始实验前发现左端下沉，右端上翘，可将杠杆两端的平衡螺母向右端移动；

（2）一个钩码的重力为G，设杠杆一个小格代表L，根据杠杆平衡条件F1 L1 =F2 L2 可得：3G×4L=nG×3L，解得：n=4；

当杠杆平衡后，将B、D两点下方所挂的钩码同时向支点O靠近1个格，则杠杆左端：F1 L1 =3G×3L=9GL，杠杆右端：F2 L2 =4G×2L=8GL，则F1 L1 ≠F2 L2 ，即杠杆不能在水平位置保持平衡。

（3）根据杠杆平衡条件F1 L1 =F2 L2 可知：在阻力和阻力臂一定时，要使动力最小，动力臂要最大；由图可知：在杠杆的A点或C点中A点的力臂最长，则施加的力最小，拉力方向竖直向上。