Question

某同学在做“研究杠杆平衡条件”的实验进行了如下实验步骤．
a．把杠杆的中点支在支架上；
b．把钩码挂在杠杆的两边，改变钩码的位置使杠杆水平平衡；
c．记下两边的钩码的重，用尺量出它们的力臂，记下实验数据；
d．改变力和力臂数值，做三次实验．
e．求出各次实验的动力乘以动力臂和阻力乘以阻力臂数值．
（1）请你指出该同学在

b

步操作之前漏掉了一个重要步骤，这个步骤是

调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡

．
（2）如果实验中所用钩码的质量都相等，如果在如图1所示，杠杆的B处应该挂

4

个钩码，才能使杠杆在水平位置平衡．
（3）如果在C点改用弹簧测力计拉，电使杠杆水平平衡，应竖直向

上

拉．
（4）如果如图2把弹簧测力计斜拉，且拉环固定在支架上（P点），水平平衡时弹簧测力计示数比步骤（3）中的

大

（选填“大”、“小”）．

Answer 1

分析：（1）为了避免实验过程中，杠杆重力对杠杆平衡产生的影响和便于测量力臂，杠杆平衡调节要在实验前进行．
（2）根据杠杆平衡的条件（F₁×L₁=F₂×L₂），计算F₂的值，并且当F₁L₁是定值，L₂越小，F₂越大．

解答：解：（1）实验步骤中，把杠杆的中点支在支架上，就进行探究杠杆平衡条件的实验数据的测量，没有考虑杠杆重力对杠杆平衡产生的影响和便于测量力臂，所以b步之前漏掉一个重要步骤：调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡；
（2）设每个钩码的重力为G，每个格的长度为L，
根据杠杆平衡的条件：F₁×L₁=F₂×L₂，
2G×4L=F₂×2L，
∴F₂=4G，杠杆的B处应该挂4个钩码；
（3）如果在C点改用弹簧测力计拉，也使杠杆平衡，虽然F₁、L₁、F₂、L₂不变，但A点和C点在杠杆的同一端，测力计的拉力应阻碍杠杆的转动，即在C点沿竖直向上的方向拉；
（4）①如果如图乙图示把弹簧测力计斜拉，且拉环固定在支架上，测力计拉力的力臂减小，根据杠杆平衡的条件：
F₁L₁不变，测力计拉力的力臂比（3）中竖直拉时的力臂减小，杠杆水平平衡时弹簧测力计示数比步骤（3）中的大．
故答案为：（1）b；调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡；（2）4；（3）上；（4）大．

点评：本题考查能准确找出题中杠杆的五要素，再将对应的动力和动力臂、阻力和阻力臂代入杠杆平衡条件解决杠杆平衡问题．