Question

4．小明在探究“杠杆平衡条件”的实验中，提供的实验器材有：一根均匀带刻度的杠杆、一个支架、一个弹簧测力计和三个质量均为50g的钩码．则：
（1）将杠杆支在支架上后，在调节杠杆平衡时，小明将杠杆左端的平衡螺母向左调节一定距离后，杠杆才在水平位置平衡了，这说明杠杆原来是右端（选填“左端”或“右端”）更低．
（2）如图甲所示，调节平衡后，左侧挂上钩码，在右侧用弹簧测力计（图中未画出）拉杠杆，为了使其在水平位置平衡，方便测量力臂，应使弹簧测力计的拉力方向竖直向下．
（3）在某次实验过程中，当弹簧测力计的示数达到最大量程时，仍不能使杠杆在水平位置平衡，你认为接下来可行且符合实际的操作是取下一个钩码．（写出一条即可）
（4）如图乙所示，在某次实验中，小明在杠杆左端挂2个钩码，为了使杠杆在水平位置平衡，他应该C
A．在杠杆右端的A点处挂2个同样的钩码
B．在杠杆右端的B点处挂3个同样的钩码
C．在杠杆右端的D点处挂1个同样的钩码
D．以上三个方法都合理．

Answer 1

分析 （1）调节杠杆平衡时，需将平衡螺母向上翘的一端移动；
（2）力的方向与杠杆垂直，力臂的长度可以直接从杠杆上读出来；
（3）根据杠杆平衡条件做出解答；
（4）设杠杆的一个小格为L，一个钩码重为G，根据杠杆平衡求出钩码的个数．

解答 解：
（1）在调节杠杆平衡时，小明将杠杆左端的平衡螺母向左调节一定距离后，杠杆才在水平位置平衡了，说明原来的重心偏向右边，即右端更低；
（2）力的方向与杠杆垂直，力臂的长度可以直接从杠杆上读出来，所以弹簧测力计方向在竖直方向，又因为支点在两个力之间，这两个力使杠杆转动方向相反，故竖直向下；
（3）当弹簧测力计的示数达到量程仍不能使杠杆水平平衡，可以换用更大量程的测力计；根据杠杆的平衡条件，也可以减少左侧钩码的数量或者左侧钩码右移；
（4）设杠杆的一个小格为L，一个钩码重为G，
A、因为，F₁l₁=F₂l₂，
所以，nG×L=2G×2L，所以，n=4，所以在A处挂4个钩码，故A错误；
B、因为，F₁l₁=F₂l₂，
所以，nG×2L=2G×2L，所以，n=2，所以在B处挂2个钩码，故B错误；
C、因为，F₁l₁=F₂l₂，
所以，nG×4L=2G×2L，所以，n=1，所以在A处挂1个钩码；故C正确；
D、只有C正确，故D错误．故选C．
故答案为：（1）右端；（2）竖直向下；（3）取下一个钩码；（4）C．

点评 当杠杆在水平位置平衡，并且力竖直作用在杠杆上，力臂才在杠杆上．初中物理用实验探究物理问题时，有的是为了多次测量求平均值来减小误差；有的是多次测量发现变化规律；有的是为了使实验结论具有普遍性．