Question

2．如图是“探究杠杆平衡条件”的实验．
（1）实验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆右端上翘，此时应将杠杆两端的平衡螺母向右调节，使杠杆在水平位置平衡，这样做的好处是：在杠杆上直接读出力臂．
（2）在图甲所示的装置中，每个钩码重0.5N，杠杆上每格等距．小明在图甲B处施加一个竖直方向的力F₁，使杠杆在水平位置平衡，则F₁的大小为1.5N．
（3）若扔在B处施加一个力F₂，如图乙所示，则此时的力F₂与力F₁相比将会变大，该力变大的原因是力臂减小．

Answer 1

分析 （1）实验前，如果杠杆不在水平位置平衡，可通过反向调节（向偏高的一端）平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡；
杠杆在水平位置平衡后，支点到力的作用点的距离就是力臂（重力的方向跟杠杆垂直），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）设一格的长度为L，根据杠杆平衡条件，求出B点施加的力，并确定其方向；
（3）当力的方向发生改变时，力臂的大小将改变，然后根据力臂的变化分析原因．

解答 解：
（1）杠杆右端上翘，说明杠杆重心偏左，因此杠杆重心应右调，方法是将杠杆的平衡螺母向右调．使杠杆在水平平衡，以便于直接从杠杆上读出力臂．
（2）由杠杆平衡的条件F₁L₁=F₂L₂可得，F₁×4L=4×0.5N×3L；
所以F₁=1.5N，方向竖直向上；
（3）从乙图中可以看出，在B点作用力最长的力臂为OB，当力的方向发生改变时，力臂将减小，因此作用力将增大．
故答案为：（1）在杠杆上直接读出力臂；（2）1.5；（3）力臂减小．

点评 （1）调节杠杆在水平位置平衡和调节天平横梁的操作是相同的，都是将平衡螺母向上翘的一端移动．
（2）探究杠杆平衡条件时，杠杆在水平位置平衡，要使力臂在杠杆上，力要竖直作用在杠杆上．
（3）支点与力的作用点的连线为力臂时，力臂最大．