Question

17．探究杠杆的平衡条件：

（1）杠杆在支架上，如图（a），要使其在水平位置平衡，可将杠杆左端的平衡螺母向右调节，当杠杆在水平位置平衡时，杠杆自重的力臂为0cm．实验中使杠杆在水平位置平衡的好处是便于测量力臂（选填“便于读数”、“便于调节杠杆平衡”或“便于测量力臂”）
（2）如图 （b），在右边用弹簧测力计竖直向下拉，使杠杆在水平位置平衡时，左边钩码离支点20cm，右边挂钩离支点15cm，每个钩码重为1N，则此时弹簧测力计示数应为4N．
（3）如图 （c），当杠杆在水平位置平衡时，与图（b）相比弹簧测力计示数将变大（选填“变大”、“变小”或“不变”），这是因为弹簧测力计拉力的力臂变短了 （选填“变长了”、“变短了”或“不变”）

Answer 1

分析 （1）探究杠杆平衡条件时，调节杠杆两端的平衡螺母，平衡螺母向上翘的一端移动，使杠杆在水平位置平衡；
杠杆在水平位置平衡，杠杆的重心通过支点，杠杆重的力臂为0；
杠杆在水平位置平衡，并且力竖直作用在杠杆上，力的力臂在杠杆上，便于测量力臂大小；
（2）根据杠杆平衡条件，求出弹簧测力计的拉力；
（3）当力倾斜作用在杠杆上，杠杆在水平位置平衡，力臂不在杠杆上，力臂变小，阻力和阻力臂不变，弹簧测力计的拉力会变大．

解答 解：
（1）如图，杠杆的右端上翘，左端的平衡螺母向右移动，直到杠杆在水平位置平衡；
杠杆在水平位置平衡，杠杆的重心通过支点，杠杆重的力臂为0；
杠杆在水平位置平衡，并且力竖直作用在杠杆上，力的力臂在杠杆上，便于测量力臂大小．
（3）根据杠杆平衡条件F₁L₁=F₂L₂得，3N×20cm=F₂×15cm，所以F₂=4N；
（3）当弹簧测力计倾斜拉动杠杆时，力臂OD小于OA，力臂变小，阻力和阻力臂不变，弹簧测力计的拉力会变大．
故答案为：（1）右；0；便于测量力臂；（2）4；（3）变大；变短了．

点评 当杠杆在水平位置平衡，并且力竖直作用在杠杆上，力臂才在杠杆上，这点是考查的重点，也是学生容易忽视的地方．