Question

9．小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中，
（1）实验前他应先调节杠杆在水平位置平衡，其目的是消除杠杆自身重力的影响的同时便于测量力臂大小．
（2）杠杆平衡后，小明在图甲所示的A位置挂上两个相同钩码，可在B位置挂上4个相同的钩码，使杠杆在水平位置平衡．
（3）他改用弹簧测力计在图乙所示的C位置斜向下拉，若每个钩码重1N．当杠杆在水平位置平衡时，测力计的示数将大于（选填“大于”、“等于”或“小于”）1N，主要是由于此时的动力臂小于（“大于”“小于”“等于”）4，若将测力计逐渐向右倾斜，杠杆仍平衡，则测力计的示数将变大（“变大”“变小”“不变”）．

Answer 1

分析 （1）调节杠杆两端的平衡螺母使杠杆在水平位置平衡．杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于在杠杆上直接读取力臂，同时使杠杆的重心在支点上，消除杠杆重对杠杆平衡的影响．
（2）根据杠杆的平衡条件“动力×动力臂=阻力×阻力臂”可知在B位置挂钩码的个数．
（3）已知阻力和阻力臂，又知动力臂，根据杠杆的平衡条件求解动力；
当弹簧测力计斜着拉时，其力臂小于杠杆长，根据杠杆平衡条件分析出答案．

解答 解：（1）杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂大小，杠杆的重心通过支点，可以消除杠杆重对杠杆平衡的影响．
（2）设每只钩码的重力G，杠杆每一格的长度为L，由杠杆的平衡条件可得，2G×2L=nG×L，解得，n=4，则在杠杆B处应挂的钩码数是4个；
（3）设杠杆每一格的长度为L，根据杠杆的平衡条件F₁L₁=F₂L₂可得，
F₁×4L=2N×2L，
解得，F₁=1N，所以，弹簧测力计的示数是1N；
斜向下拉时，阻力和阻力臂一定，动力臂变小，动力变大，所以，测力计的示数将大于1N．
故答案为：（1）水平；便于测量力臂大小；（2）4；（3）大于；下于；变大．

点评 本题考查了杠杆平衡的条件，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调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，以便直接读出力臂．探究杠杆平衡的条件就是动力×动力臂=阻力×阻力臂．