Question

9．在探究″杠杆的平衡条件″实验中，
（1）实验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时发现右端下沉．此时，应把杠杆两端的平衡螺母向左调节，使杠杆在不挂钩码时，达到水平平衡状态．
（2）实验时只有8个相同的钩码，杠杆上每格等距，如图甲所示，当在A点挂4个钩码时，则怎样挂钩码可以使杠杆在水平位置平衡？请设计一种方案：应在杠杆右侧3处挂4个钩码或右侧4处挂3个钩码．
（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符，其原因是：杠杆自重的影响．

Answer 1

分析 （1）杠杆右端下沉，说明杠杆的重心在支点右侧，调节平衡螺母应使杠杆重心左移，这一调节过程的目的是为了使杠杆的自重对杠杆平衡不产生影响；杠杆在水平位置平衡时，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．
（2）根据杠杆平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂，来做出解答．
（3）图乙中，支点位于动力和阻力的右侧，弹簧测力计不但提了钩码，而且还提了杠杆，杠杆的重力对杠杆转动产生了影响．

解答 解：（1）杠杆重心左移，应将平衡螺母（左端和右端的均可）向左调节，直至重心移到支点处，使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；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．
（2）由图可知，杠杆左边钩码个数与格数的乘积为12，由杠杆平衡条件知，杠杆右边钩码个数与格数的乘积为12，但由于钩码总数为8，A点已挂4个，故杠杆右边钩码个数不能超过4，所以应在杠杆右侧3处挂4个钩码或右侧4处挂3个钩码；
（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，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．
故答案为：（1）左；（2）应在杠杆右侧3处挂4个钩码或右侧4处挂3个钩码；（3）杠杆自重的影响．

点评 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．