Question

8．在探究杠杆平衡条件的实验中．

（1）如图a所示，要使杠杆在水平位置平衡，可将杠杆左端的平衡螺母向左调节．
（2）如图b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，使其在水平位置平衡，为便于测量力臂，应使弹簧测力计拉力的方向竖直向下．
（3）操作过程中，当弹簧测力计的示数达到量程仍不能使杠杆水平平衡，在不更换弹簧测力计的情况下，你认为接下来合理的操作是左侧钩码悬挂点右移．（写出一条即可）
（4）如图c所示，在A点挂上钩码，在B点用弹簧测力计竖直向上拉，使杠杆处于水平位置平衡，则此时弹簧测力计的示数是1.8N；将弹簧测力计逆时针转动60°，沿图示虚线方向拉，仍使杠杆在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将为3.6N．

Answer 1

分析 （1）调节杠杆的平衡时，应将平衡螺母向较高一侧调节；
（2）力臂是支点到力的作用线的垂直距离．由此分析为便于测量力臂，弹簧测力计拉力的方向应竖直向下；
（3）根据杠杆平衡条件分析；
（4）弹簧测力计读数时首先认清分度值，然后再读数；弹簧测力计竖直向下拉杠杆时，力臂在杠杆上，当弹簧测力计倾斜拉杠杆时，力臂变短，阻力、阻力臂不变，动力臂变短，动力变大．

解答 解：（1）调节杠杆的平衡时，由图a杠杆左高右低，应将两端的平衡螺母向左调节；
（2）力臂是支点到力的作用线的垂直距离．当弹簧测力计拉力方向与杠杆垂直时，拉力作用点到支点的距离就是其力臂，这样便于从杠杆上直接读出力臂，由图杠杆水平平衡时拉力方向应竖直向下；
（3）当弹簧测力计的示数达到量程仍不能使杠杆水平平衡，根据杠杆的平衡条件，可以减少左侧钩码的数量或者左侧钩码悬挂点右移．
（4）图中所示的弹簧测力计的分度值是0.2N，故示数为1.8N，弹簧测力计沿虚线方向拉，仍然使杠杆在原来的位置平衡时，动力臂变小，阻力、阻力臂不变，根据杠杆平衡条件得，动力变大，弹簧测力计示数变大；
因为所以动力阻力、阻力臂不变，所以阻力和阻力臂乘积不变，根据杠杆平衡条件可知，动力和动力臂乘积也不变，当弹簧测力计逆时针转动60°，沿图示虚线方向拉时，动力臂变为原来的$\frac{1}{2}$，则动力为原来的2倍，即F=2×1.8N=3.6N，则弹簧测力计的示数将为3.6N．
故答案为：（1）左；（2）竖直向下；（3）左侧钩码悬挂点右移；（4）1.8；3.6；

点评 本题考查了学生对杠杆平衡条件的掌握和运用，根据动力臂最长时最省力，力臂变小，力就变大，此类题型要熟练掌握．