Question

【题目】在探究“杠杆的平衡条件”实验中，所用的实验器材有：杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。（每个钩码重0.5N，杠杆上每格等距）

（1）实验前，杠杆静止在如图甲所示的位置，此时杠杆处于_____（选填“平衡”或“不平衡”）状态。

（2）实验时，使杠杆在水平位置平衡，主要是为了便于测量_____的大小，因此应将图甲所示杠杆两端的平衡螺母适当往_____（选填“左”或“右”）调

（3）在图乙中的A处先挂2个相同的钩码，要使杠杆水平平衡，应在B处挂_____个同样的钩码；然后再把挂在B处的钩码拿掉，在P处施加一个竖直方向的力F，使杠杆在水平位置平衡，则力F1的方向_____，大小为_____N。

（4）接着，小明提出新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是小明利用如图丙所示装置进行探究，在杠杆D点处挂上2个钩码，用弹簧测力计在C点处竖直向上拉使杠杆在水平位置处于平衡状态，此时弹簧测力计的示数如图丙所示。以弹簧测力计的拉力为动力F1′，钩码重力为阻力F，多次调整力和力臂的大小进行测量，发现：F1′L1′总是大于F2′L2′，其原因主要是受_____作用的影响。

（5）图丙中，当弹簧测力计的拉力F向右倾斜时，仍要保持杠杆水平平衡，拉力F的大小将_____，原因是_____。

Answer 1

【答案】平衡 力臂 右 1 竖直向上 0.6 杠杆自重 增大 阻力和阻力臂一定，动力臂减小

【解析】

（1）杠杆的平衡状态包括静止状态或匀速转动状态；
（2）要使杠杆在水平位置平衡，平衡螺母向上翘的一端移动；
（3）根据杠杆平衡条件求出动力，得到钩码的数量；设一格的长度为L，根据杠杆平衡条件，求出B点施加的力，并确定其方向；
（4）杠杆的重心过支点，消除杠杆自重对杠杆平衡的影响；
（5）当弹簧测力计倾斜拉杠杆时，力臂变短，根据杠杆的平衡条件分析拉力大小的变化。

（1）如图甲所示，杠杆处于静止状态，此时杠杆处于平衡状态；

（2）调节杠杆在水平位置平衡，目的是便于从杠杆上测量力臂，杠杆的右端上翘，平衡螺母向上翘的右端移动；

（3）设杠杆的一个小格为L，一个钩码重为G，由杠杆平衡条件得，2G×3L=nG×6L，n=1（个），所以应在杠杆右边B处挂1个相同的钩码；由杠杆平衡的条件F1L1=F2L2可得，F1×5L=2×0.5N×3L；所以F1=0.6N，方向竖直向上；

（4）图丙所示，在杠杆D点处挂上2个钩码，用弹簧测力计在C点处竖直向上拉使杠杆在水平位置处于平衡状态，以弹簧测力计的拉力为动力F1′，钩码重力为阻力F，多次调整力和力臂的大小进行测量，发现：F1′L1′总是大于F2′L2′，其原因主要是杠杆的重心没有通过支点，杠杆的自重对杠杆平衡有影响；

（5）当弹簧测力计的拉力F向右倾斜时，杠杆保持水平平衡，阻力和阻力臂一定，动力臂减小，根据杠杆平衡条件得到动力将增大，弹簧测力计的示数将逐渐增大。