Question

小明在做“探究杠杆平衡”的实验中，所用的器材有规格相同的钩码6只，弹簧测力计一只，杠杆及支架，细线，杠杆上每小格距离相等．
（1）小明将杠杆挂在支架上，发现杠杆左端下倾，若他调节杠杆右端的平衡螺母，应将该平衡螺母向    端调节，直到杠杆在水平位置平衡．
（2）如图甲所示，小明在已调好的杠杆左端2格处挂了3只钩码，要使杠杆平衡，除可在杠杆右端第“2”格挂“3”只钩码外，也可以在右端第    只钩码来完成．（按“×格挂×”填写）
（3）若杠杆右端不挂钩码，改用弹簧测力计在左端第3格处拉杠杆使其平衡．则最小拉力的方向为    ．
（4）如图乙，将弹簧测力计挂在杠杆右端第4格处向下方拉使杠杆平衡，当拉杠杆的力由向左下方逐渐变为向右下方拉的过程中，拉力的变化情况是以下选项中的    ．（填选项符号）
A．逐渐变大      B．逐渐变小      C．先变大后变小      D．先变小后变大．

Answer 1

【答案】分析：（1）如果杠杆左端下沉，应向右调节平衡螺母，使杠杆在平衡位置平衡．
（2）根据杠杆平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂，分析答题；
（3）杠杆在水平位置平衡，要使拉力最小，力臂应该最大，使力臂在杠杆上力臂最大．当杠杆在水平位置平衡，力竖直作用在杠杆上时，力臂在杠杆上．
（4）首先分析力臂的变化，再根据杠杆平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂，分析拉力的变化．
解答：解：（1）发现杠杆左端下沉，此时，应把杠杆右端的平衡螺母向右调节，使杠杆在不挂钩码时，在水平位置平衡．
（2）设每个钩码重力是G，杠杆每格的长度是L
杆平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂：
3G×2L=6GL，因为只有6只钩码，且杠杆的长度最长只有5格，所以杠杆右端：2G×3L=6GL；
（3）杠杆在水平位置平衡，力竖直作用在杠杆上，力臂最大，力最小．所以弹簧测力计在杠杆左端竖直向上拉杠杆，杠杆才能在水平位置平衡；
（4）当拉杠杆的力由向左下方逐渐变为向右下方拉的过程中，拉力的力臂逐渐变大；当拉力竖直向下时，力臂达到最大；当拉力逐渐变为向右下方拉的过程中，力臂又逐渐变小．综上所述力臂的变化情况是先变大后变小；
根据杠杆平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂，可知杠杆左边的“阻力×阻力臂”不变，则右边的动力和动力臂成反比，力臂的变化情况是先变大后变小，所以拉力的变化是先变小后变大．
故答案为：（1）右；（2）3格挂2；（3）竖直向上；（4）D．
点评：本题考查了杠杆平衡的调节、杠杆平衡条件的应用等问题，是实验的常考问题，一定要掌握．探究杠杆平衡条件时，要使力臂在杠杆上，有两个条件：杠杆在水平位置平衡；力竖直作用在杠杆上．