Question

19．在探究“杠杆的平衡条件”的实验中：

（1）实验前，杠杆静止在图甲的位置，那么应该将杠杆两端的螺母向左（选填“左”或“右”）调节，直到杠杆在水平位置平衡，这样做的好处：一是消除杠杆自身重力对平衡条件的影响；二是便于测量力臂．实验中，杠杆所挂钩码如图乙所示，为了使杠杆在水平位置平衡，应进行的操作是移动钩码（选填“调节平衡螺母”或“移动钩码”）．
（2）如图丙所示，杠杆在水平位置平衡，若将其两侧的钩码各取下一个，则杠杆左（选填“左”或“右”）端将下沉．
（3）把图丙中P点的钩码取下，在P点施加一个竖直向下的拉力F时，杠杆仍能在水平位置平衡．当拉力F向右倾斜时，要保持杠杆仍在水平位置平衡，则拉力F将变大（选填“变大”、“变小”或“不变”），原因是拉力F的力臂变小．

Answer 1

分析 （1）杠杆右端下沉，说明杠杆的重心在支点右侧，调节平衡螺母应使杠杆重心左移，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；
杠杆在水平位置平衡时，力臂在杠杆上，便于在杠杆上测量力臂．
（2）要判断此题，需掌握杠杆的平衡条件：F₁L₁=F₂L₂，在支点两侧的钩码下方分别再加挂一个相同的钩码，若力和力臂的乘积相等，杠杆平衡；若力和力臂的乘积不相等，则杠杆向乘积大的一端倾斜．
（3）当拉力F向右倾斜时，分析出力臂的变化结合杠杆的平衡条件判断力的变化；

解答 解：
（1）图甲中杠杆右端下沉，说明杠杆的重心右移，应将平衡螺母（左端和右端的平衡螺母调节方向一致）向左调节，直至重心移到支点处，使杠杆重力的力臂为零，杠杆在水平位置平衡；这样做可以消除杠杆自身重力对平衡条件的影响，同时力臂在杠杆上，便于测量动力臂和阻力臂；
如图乙所示，为了使杠杆在水平位置平衡，应进行的操作是移动钩码的位置；
（2）分别取下一个相同的钩码后：
左边=2G×2L，
右边=1G×3L，
2G×2L＞1G×3L，
所以，杠杆不能平衡，左端下沉，右端上升；
（3）若拉力F向右倾斜时，此时拉力F的力臂变短，根据杠杆平衡条件可知，阻力和阻力臂一定，动力F的力臂变短，则动力F变大；
故答案为：（1）左；便于测量力臂；移动钩码；（2）左；（3）变大；拉力F的力臂变小．

点评 此题是探究杠杆平衡实验，考查了杠杆的调平及杠杆平衡条件的应用，在利用平衡条件公式时，要注意分析力和对应的力臂．