Question

2．在“探究杠杆的平衡条件”的实验中：

（1）在没有挂钩码时杠杆的平衡位置如图甲所示，为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆左端螺母向右（填“左”或“右”）边旋一些．
（2）调好后，第一组按图乙进行实验，第二组按图丙进行实验，你认为第二组实验更好，理由是便与测量力臂．
（3）如图丁所示，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处挂同样钩码3个．
（4）如图戊所示，若所使用的每个钩码重均为0.5N，用弹簧测力计在C处竖直向上拉，使杠杆水平平衡，测力计的拉力为3 N；当弹簧测力计逐渐向右倾斜时，使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数变大（填“变大”“变小”或“不变”），其原因是该力的力臂变短了．

Answer 1

分析 （1）在调节杠杆平衡时，应将平衡螺母向较高的一端倾斜；
（2）探究杠杆平衡条件时，使杠杆在水平位置平衡，此时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）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；
（4）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）杠杆右高左低，说明杠杆的重心在左边，为使杠杆平衡，应将杠杆左端的平衡螺母向右边旋一些；
（2）力臂等于支点到力的作用线的距离，当杠杆在水平位置平衡时，力的方向与杠杆垂直，力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来，因此第二组实验设计的好，此时弹簧测力计的拉力与杠杆垂直，便于测量力臂；
（3）设杠杆的一个小格为l，一个钩码的质量为m，
丁图，由杠杆平衡条件得，4mg×3l=nmg×4l，
所以n=3（个），所以应在杠杆右边B处挂3个钩码；
（4）戊图，弹簧测力计竖直向上拉杠杆时，拉力力臂为OC，
由杠杆平衡条件得，4×0.5N×3l=F×2l，解得，F=3N；
弹簧测力计倾斜拉杠杆，拉力的力臂小于OC，拉力力臂变小，拉力变大，弹簧测力计示数变大．
故答案为：（1）右； （2）二； 便于测量力臂；（3）3；（4）3；  变大；   该力的力臂变短了．

点评 本题主要考查杠杆的调节、杠杆平衡条件，利用杠杆平衡条件可以求出力或力臂大小，也可以判断杠杆是否平衡，或判断力的大小变化等，杠杆平衡条件应用很广泛．