Question

8．在“探究杠杆平衡条件”的实验中，把杠杆的中点支在支架上，杠杆静止在图甲所示的位置．

（1）杠杆的位置如图甲所示，此时应调节杠杆两端的平衡螺母使其向左（选填“左”或“右”）移动，使杠杆在水平位置平衡，实验时施加的动力和阻力的方向都是竖直方向，这样做的好处是方便测量力臂．
（2）某同学做了图乙一次实验后就得出了“动力×动力臂=阻力×阻力臂”的结论，小明同学认为他的做法不合理，理由是一次实验得出的结论具有偶然性．
（3）如果乙图左右两侧各加挂一个钩码，杠杆的左端会下降．
（4）利用如图丙所示装置进行实验，每个钩码重0.5N，杠杆平衡时弹簧测力计的读数应为2.25N．如果保持弹簧测力计拉力作用点的位置不变，把弹簧测力计沿虚线方向拉，为了保证杠杆在水平位置平衡，其示数将变大（选填：“变大”“不变”或“变小”）．

Answer 1

分析 （1）杠杆倾斜时，杠杆的重心偏向杠杆下沉的一端，左、右两端的螺母（或一端的螺母）要向杠杆上翘的一端调节；实验前先要调节杠杆在水平位置平衡，使杠杆平衡的目是便于测量力臂的长度；
（2）探究杠杆平衡条件时，一般要进行多次测量，为了使实验结论具有普遍性，只有一次实验得出的结论是不科学的
（3）设杠杆分度值是L，一个钩码重是G，根据杠杆平衡条件求出钩码数量，力和力臂的乘积大的一端下沉．
（4）钩码在支点的左侧，要使杠杆平衡，根据杠杆的平衡条件：F₁L₁=F₂L₂，将已知条件代入便可求出F₁的大小．阻力和阻力臂不变，根据题意判断动力臂如何变化，然后由平衡条件判断弹簧测力计示数如何变化．

解答 解：
（1）杠杆右端下沉，为了使它在水平位置平衡，应将杠杆两端的平衡螺母向左调节；
实验前先要调节杠杆在水平位置平衡，施加的动力和阻力的方向都是竖直方向，是为了便于测量力臂的长度；
（2）只有一次实验得出杠杆平衡的条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂．这种结论很具有偶然性，不合理．要进行多次实验，总结杠杆平衡条件．
（3）如果再在左右两处各加挂一个钩码，3G×3L＞4G×2L，所以杠杆左端下沉．
（4）设一格的长度为L，杠杆在水平位置平衡，则力F₁的方向应竖直向上，由F₁L₁=F₂L₂得，0.5N×3×3L=F₁×2L，解得，F₁=2.25N；
从丙图中可以看出，弹簧秤的作用力最长的力臂为4L，即杠杆的长度，当力的方向发生改变时，力臂将减小，因此作用力将变大．
故答案为：（1）左；方便测量力臂；（2）一次实验得出的结论具有偶然性；（3）左；（4）2.25；变大．

点评 本题考查调节平衡螺母的作用、杠杆实验时动力和阻力的实验要求及根据杠杆平衡条件计算．当杠杆处于水平位置平衡时，竖直作用在杠杆上的力的力臂在杠杆上，倾斜作用在杠杆上力的力臂在杠杆以外的位置上，力臂变小．