Question

7．小强在探究“杠杆的平衡条件”时，经历了如下的实验步骤：
A．调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡；
B．在杠杆的两边挂上钩码，并移动悬挂位置，使杠杆重新平衡；
C．改变动力或动力臂的大小，并重新调节，再次使杠杆平衡；
D．如此多次测量，得到多组数据．
（1）小强进行步骤A的调节的目的是使杠杆的自重对杠杆平衡不产生影响，同时便于测量力臂；
（2）在步骤C中，当小强改变动力的大小后，为使杠杆重新平
衡，接下来的操作步骤不正确的是D                            
A．改变动力臂大小  B．改变阻力大小   C．改变阻力臂大小  D．调节平衡螺母
（3）如图所示，杠杆在水平位置平衡，如果在两侧钩码下再各挂一个相同的钩码，则杠杆右端将下沉．

Answer 1

分析 （1）杠杆在水平位置平衡后，重力的方向跟杠杆垂直，支点到力的作用点的距离就是力臂，同时能够消除杠杆自身重力对杠杆平衡的影响，因此在此实验中我们应首先调节杠杆在水平位置平衡；
（2）杠杆的平衡条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂，改变动力后，要使杠杆仍在水平位置平衡，动力臂、阻力、阻力臂，都可以改变；
（3）先由此时的杠杆平衡求出动力臂和阻力臂的比值，当杠杆两端各增加一个相同钩码，力和力臂的乘积大的一端下沉．

解答 解：
（1）A、为了使杠杆的自重对杠杆平衡不产生影响，这时杠杆重力的力臂为零，同时可从杠杆上直接读取力臂的大小，实验时应调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡；
（2）在步骤C中，当小强改变动力的大小后，为使杠杆重新平衡，接下来的操作步骤是：调节动力臂大小或调节阻力大小或条件阻力臂的大小，使杠杆重新在水平位置平衡，但不能调节平衡螺母，故D符合题意；
（3）设一个钩码的重力为G，
杠杆平衡时，3G×l₁=2G×l₂，所以，l₁=$\frac{2}{3}$l₂．
如果在两侧钩码下再各挂一个相同的钩码，
所以，杠杆左端力和力臂的乘积：4G×l₁=4G×$\frac{2}{3}$l₂=$\frac{8}{3}$Gl₂；
杠杆右端力和力臂的乘积：3G×l₂=3Gl₂；
杠杆右端力和力臂的乘积大，杠杆右端下沉．
故答案为：A、水平；（1）使杠杆的自重对杠杆平衡不产生影响，同时便于测量力臂；（2）D； （3）右．

点评 本题主要考查对“探究杠杆平衡条件”的实验内容的了解．要掌握杠杆的调节方法及调节的要求和目的，同时要掌握杠杆平衡了解及其应用．