题目内容
【题目】小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有:有刻度的均匀直杠杆、支架、弹簧测力计、细线和规格均相同的钩码若干个.
(1)实验前,将杠杆中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠 杆左端向上翘.此时,应把杠杆两端的平衡螺母向(选填“左”或“右”)调节,使杠杆在不挂钩码时,保持并静止.
(2)杠杆调节平衡后,小明在杠杆上A点处挂4个钩码(如图甲所示)为了使杠杆仍在水平位置平衡,他可以在B点处挂个钩码或用弹簧测力计在B点处拉杠杆,若采用弹簧测力计拉的方法,要使弹簧测力计拉力最小,则应该沿的方向拉,其目的是 .
(3)实验结束后,小明提出了新的探究问题:“若支点不在杠杆的中点时,杠杆的平衡条件是否仍然成立?”于是小组同学利用如图乙所示装置进行探究,发现在杠杆左端的不同位置,用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于平衡状态时,测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符,其原因是: .
【答案】
(1)左;水平
(2)6;竖直向下;便于直接读出力臂
(3)杠杆自身重力的力臂不为零
【解析】解:(1)杠杆左端向上翘,右端下沉,为了使它在水平位置平衡,应将杠杆两端的平衡螺母向左调节; 使杠杆在不挂钩码时,保持水平并静止;(2)杠杆平衡后,若在A点挂4个钩码,则左边点重力为4G,
又因为力臂OA=3L,左边力臂OB=2L,
所以由杠杆的平衡条件(F1l1=F2l2)可知:
4G×3L=F1×2L,
所以F1=6G.
故应在B点应挂6个钩码,才能使杠杆恢复平衡;
若用弹簧测力计在B点拉着杠杆使它水平平衡,应用弹簧测力计竖直向下拉杠杆,这样所用的拉力最小,其力臂在杠杆上,其目的是便于直接读出力臂;(3)图乙中,杠杆的重心不在支点上,杠杆的重力对杠杆转动产生了影响,杠杆自身重力的力臂不为零,导致拉力F的大小比由杠杆平衡条件计算出来的数值偏大.
所以答案是:(1)左;水平;(2)6;竖直向下;便于直接读出力臂;(3)杠杆自身重力的力臂不为零.