题目内容

4.某同学做探究杠杆平衡条件的实验:图①实验中,在杠杆上的A点挂四个重均为0.5N的钩码,用调好的弹簧测力计竖直向上拉杠杆上的B点,使杠杆在水平位置平衡,如图所示,测力计的示数应为1N;如果将测力计沿图中虚线方向拉,仍使杠杆在水平位置平衡,则测力计的示数将变大(选填:“变大”、“不变”或“变小”).②请在图中画出测力计沿虚线方向拉时,测力计拉力的力臂L1.

分析 (1)根据杠杆的平衡条件可以求出在B点弹簧测力计的示数;
(2)拉力的方向是倾斜的,力的方向与杠杆不垂直,力臂不能从杠杆上读出,此时力臂变小,根据杠杆的平衡条件分析弹簧测力计示数变化;
(3)延力的作用线做延长线,过O向力的作用线做垂线,即可作出L1.

解答 解:
(1)设杠杆上一个小格的长度为L,
根据杠杠的平衡条件可得:4×0.5N×4L=F×8L,
解得F=1N;
弹簧测力计在B处竖直向上拉时,拉力的方向竖直向上与杠杆垂直,动力臂等于支点到力的作用点的距离;当弹簧测力计逐渐向右倾斜时,拉力的方向不再与杠杆垂直,动力臂变小,根据杠杆平衡条件可知,动力变大,即弹簧测力计的示数变大;
(2)过支点O向力的作用线作垂线段,即拉力的力臂L1.如下图所示:
 
故答案为:1:变大;如上图.

点评 利用杠杆平衡条件,可以求出力或力臂大小,也可以判断杠杆是否平衡,或判断力的大小变化等,杠杆平衡条件应用很广泛.

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