Question

某小组同学探究杠杆的平衡条件．
（1）实验前没挂钩码时，杠杆的平衡位置如图甲所示，此时应将左端平衡螺母向________旋一些（选填“左”或“右”），使杠杆在水平位置平衡．
（2）该组同学想用弹簧测力计和钩码进行实验，设计实验时提出了两种方案：一种按图乙进行实验，一种按图丙进行实验．你认为哪个实验方案更好并说明你的理由________．
（3）该组同学在研究这两种方案时，发现在 A点两次弹簧测力计的示数不相同，乙图中的F明显比丙图中的 F′小，其原因是________．

Answer 1

解：（1）杠杆重心右移应将平衡螺母向右调节，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；
（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，力臂直接从杠杆上直接读取．
（3）分析图乙和图丙能看出，两图中的阻力和阻力臂都是相等的，但图丙中测力计的力臂小于图乙中测力计的力臂，故据F₁L₁=F₂L₂可知，图丙中测力计的示数会变大．
故答案为：（1）右；（2）乙图更好一些，因为该图进行试验便于从杠杆上直接读取力臂；（3）丙图中测力计的力臂变小，故此时测力计的示数会变大．
分析：（1）杠杆左端低右端高，说明杠杆的重心在支点左侧，调节平衡螺母应使杠杆重心右移，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；
（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）在研究杠杆平衡条件的实验中，弹簧测力计应向竖直方向拉杠杆，这是为了保证力臂等于相应的杠杆的长，否则，测力计的对应力臂会变短，据杠杆的平衡条件能看出，此时的拉力会增大．
点评：本题重点考查探究杠杆平衡条件的实验调平和操作，要求平时做实验时多加注意，锻炼自己的实验操作能力．