Question

5．某同学做探究杠杆平衡条件的实验．
（1）实验前发现杠杆处于倾斜状态平衡，应如何调节使杠杆在水平位置平衡，使杠杆在水平位置这样做的目的是便于测量力臂，把支点现在杠杆的中心，其目的是减小了杠杆的自重对实验的影响．
（2）如图甲，在杠杆左边A处挂四个相同钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在杠杆右边B处挂3个同样的钩码；如图乙，用弹簧测力计在C处竖直向上拉，当弹簧测历计逐渐向右斜时，使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将变大，其原因是拉力的力臂变小．

Answer 1

分析 （1）杠杆在水平位置平衡后，支点到力的作用点的距离就是力臂，因此在此实验中我们应首先调节杠杆在水平位置平衡，使杠杆在水平位置平衡的目的是为了便于测量力臂；探究杠杆平衡条件时，杠杆的重心在支点上，目的是为了使杠杆的自重对杠杆平衡不产生影响；
（2）知道动力臂、阻力、阻力臂，根据杠杆平衡条件求出动力，求出钩码的数量；阻力和阻力臂不变时，弹簧测力计倾斜，动力臂变小，动力变大．

解答 解：（1）在“探究杠杆的平衡条件”实验中，应先调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是为了便于测量力臂；
杠杆重心在其支点处，杠杆重力的力臂为零，这样就减小了杠杆的自重对实验的影响；
（2）设杠杆的分度值为 L，一个钩码的重为G，
根据杠杆平衡条件F₁L₁=F₂L₂得，
4G×3L=nG×4L，
解得：n=3（个）．
当弹簧测力计竖直向上拉动杠杆，杠杆在水平位置平衡，力臂为OC，当弹簧测力计逐渐向右倾斜时，力臂变小，阻力和阻力臂不变，根据杠杆的平衡条件：F₁L₁=F₂L₂，拉力F会变大．
故答案为：（1）便于测量力臂；减小了杠杆的自重对实验的影响；（2）3；拉力的力臂变小．

点评 本题是探究杠杆平衡条件的实验，考查了杠杆的调平、平衡条件的应用，难度不大．