Question

13．如图是利用铁架台、带有均匀刻度的匀质杠杆、细线、数量足够且每个重力均为1N的钩码等实验器材探究“杠杆平衡条件”实验．

（1）在实验前应调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，这样做的好处是便于测量力臂；若实验前杠杆如图甲所示，可将杠杆两端的平衡螺母向右（选填“左”或“右”）调节，以使杠杆在水平位置平衡．
（2）在图乙中，A点悬挂三个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，需在B点悬挂2个钩码；取走悬挂在B点的够吗，改用弹簧测力计在C点竖直向下拉，当杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计的拉力为1N；若弹簧测力计仍在C点，改变拉力的方向，斜向右下方（如图虚线方向）拉弹簧测力计，使杠杆仍在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将大于（选填“大于”、“等于”或“小于”）1N．
（3）实验中，用装置丙的方式悬挂钩码，杠杆也能水平平衡（杠杆上每格等距），但老师建议同学不宜采用这种方式，该种方式的不足主要是因为C
A．一个人无法独立操作              B．力臂和杠杆不重合
C．力和力臂数目过多，不易得出结论       D．杠杆受力不平衡．

Answer 1

分析 （1）调节杠杆在水平位置平衡时，应向上翘的一端调节平衡螺母；使杠杆在水平位置平衡的目的是为了直接从杠杆上读出力臂；
（2）根据杠杆平衡条件求出B点、C点的力；阻力和阻力臂不变时，动力臂减小，动力增大；
（3）在初中阶段，探究杠杆平衡条件的实验，作用在杠杆上的力只有一个动力和一个阻力，不探究多个动力或阻力的作用下的杠杆平衡．

解答 解：
（1）由图可知，杠杆左端较低，为使其在水平位置平衡，应向右端移动平衡螺母；杠杆在水平位置平衡时，力臂是支点到力的作用线的垂直距离，可以方便的读出力臂；
（2）一个钩码的重是1N，设杠杆一个小格是L，
根据杠杆平衡条件F₁L₁=F₂L₂得，3N×2L=F_B×3L，
解得F_B=2N，即在B处挂2个钩码；
若在C点竖直向下拉，根据杠杆平衡条件F₁L₁=F₂L₂得，
3N×2L=F_C×6L，解得：F_C=1N；
如改变弹簧测力计拉力的方向，使之斜向右下方，阻力和阻力臂不变，动力臂减小，动力要增大，所以弹簧测力计示数大于1N．
（3）实验中，如图所示的方式悬挂钩码，杠杆平衡是杠杆的左侧在多个力共同作用的结果，采用这种方式是不妥当的．这主要是因为杠杆的力和力臂数目过多，故选C．
故答案为：（1）便于测量力臂；右；（2）2；1；大于；（3）C．

点评 探究杠杆平衡条件时，使杠杆在水平位置平衡，便于测量力臂大小，杠杆的重心通过支点，消除杠杆重对杠杆平衡的影响，使实验简单化，便于探究．