Question

8．复习物理实验时，小美和小丽再探究有关杠杆平衡的问题．

（1）实验前没挂钩码时，杠杆的平衡位置如图甲所示，此时应将左端平衡螺母向右旋一些（选填“左”或“右”），使杠杆在水平位置平衡．
（2）小美先将杠杆调节至水平位置平衡，在左右两侧挂上钩码，如图乙所示，杠杆的左端会下降（选填“左”或“右”）．要使杠杆重新在水平位置平衡，如果不改变钩码总个数和悬挂点位置，只需将左侧的两个钩码挂到右侧的两个钩码下面即可．
（3）小丽同学想用弹簧测力计和钩码进行实验，设计实验时提出了两种方案：一种按图丙进行实验，一种按图丁进行实验．你认为哪个实验方案更好，并说明你的理由丙好、弹簧测力计在图丙的力与力臂垂直，力臂在杠杆上便于测量．
（4）实验中小丽发现，杠杆在O点还受到一个向上的力，这个力在探究杠杆平衡时不会影响到杠杆的平衡．请分析说明理由这个作用在杠杆O点的力的力臂等于零，不影响杠杆的平衡．．

Answer 1

分析 （1）调节杠杆在水平位置平衡时，平衡螺母向上翘的一端移动；探究杠杆平衡条件时，使杠杆在水平位置平衡，这样方便测量力臂；
（2）设一个钩码重为G，杠杆一个小格是L，根据杠杆平衡条件判断杠杆向那端下降，要保持平衡，根据杠杆的平衡条件判断移动那侧钩码；
（3）根据钩码个数与每个钩码的重力求出测力计拉力，根据杠杆的平衡条件可知，图丙弹簧测力计方向向上，容易测量力臂，图丁方向不与杠杆垂直，不易测量力臂；
（4）过支点的力，力臂为零．

解答 解：（1）调节杠杆在水平位置平衡，杠杆右端偏高，左端的平衡螺母应向上翘的右端移动，使杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂大小，同时消除杠杆自重对杠杆平衡的影响；
（2））设杠杆每个格的长度为L，每个钩码的重力为G，根据杠杆的平衡条件：F_左L_左=F_右L_右，即5G×4L＞2G×3L，左端大，故左端下降；要使杠杆重新在水平位置平衡，如果不改变钩码总个数和悬挂点位置，只需要将左侧的两个钩码挂到右侧的两个钩码下面即可平衡；
（3）由图可知，弹簧测力计在图丙的力与力臂垂直，力臂在杠杆上便于测量，图丁的力不与杠杆垂直，力臂不方便测量，图丙好；
（4）杠杆在O点还受到一个向上的力，这个力与杠杆自身重力都过杠杆的支点，力臂为零，这两个力在探究杠杆平衡时不会影响到杠杆的平衡．
故答案为：（1）右；（2）右；左侧的两个钩码挂到右侧的两个钩码下面；（3）丙好，弹簧测力计在图丙的力与力臂垂直，力臂在杠杆上便于测量；（4）这个作用在杠杆O点的力的力臂等于零，不影响杠杆的平衡．

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以及过支点的力对杠杆的影响，要注意分析力和对应的力臂．