Question

14．小明同学回顾“探究杠杆的平衡条件”的实验时的情景．
（1）小明将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆的左端上翘，此时，他应将杠杆两端的平衡螺母向左（选填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位置平衡．杠杆这样放置是为了在挂上钩码后，便于在杠杆上直接读出力臂．
（2）如图1所示，若每个钩码重0.5N，且杠杆上每格相等，小明在杠杆左端图示位置处挂上3个钩码，为使杠杆在水平位置平衡，他在图中A处用弹簧测力计施加一个方向向上的力F₁，此弹簧测力计的示数至少是2N．
（3）如图2，小明用弹簧测力计拉杠杆的C点，使杠杆在水平位置保持平衡．当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中，杠杆在水平位置始终保持平衡，测力计示数变化情况是先变小后变大．
（4）第（2）问“探究杠杆的平衡条件”和探究”滑动摩擦力的影响因素”实验中都用到了弹簧测力计，小明对比总结了弹簧测力计使用方法和注意事项，在测力前，前者和后者两个实验中弹簧测力计使用不同之处是前者要在竖直方向调零，后者要在水平方向调零，在测力时，两个实验中弹簧测力计使用相同之处是测量的力不超量程或让测力计弹簧伸长方向与受力方向一致．

Answer 1

分析 （1）实验前调节杠杆在水平位置平衡，将平衡螺母向较高的一端调节；探究杠杆平衡条件时，使杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂；
（2）根据杠杆的平衡条件：F₁L₁=F₂L₂，力要最小，力臂须最大，由此分析计算最小力；
（3）阻力和阻力臂不变时，动力臂减小，动力变大；动力臂变大，动力变小；
（4）在测力前，前者和后者两个实验中弹簧测力计使用不同之处是前者要在竖直方向调零，后者要在水平方向调零；在测力时，两个实验中弹簧测力计使用相同之处是测量的力不超量程或让测力计弹簧伸长方向与受力方向一致；

解答 解：（1）杠杆左端上翘，此时应将杠杆两端的平衡螺母向左调节，使杠杆在水平位置平衡；实验中，使杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于直接从杠杆上测量力臂．
（2）根据杠杆的平衡条件可知，当力臂最大时，力才最小，由图以A到O点距离为力臂是最大的力臂，则力方向应竖直向上，若杠杆上每格长为L，F₁×3L=3×0.5N×4L，所以F₁=2N；
（3）由图可知，OC为最长力臂，当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中，动力臂先变长后变短，而杠杆在水平位置始终保持平衡，根据杠杆平衡条件可知，测力计示数将先变小后变大；
（4）在测力前，前者和后者两个实验中弹簧测力计使用不同之处是：前者要在竖直方向调零，后者要在水平方向调零；在测力时，两个实验中弹簧测力计使用相同之处是：测量的力不超量程或让测力计弹簧伸长方向与受力方向一致；
故答案为：（1）左；力臂（2）2；（3）先变小后变大；（4）前者要在竖直方向调零，后者要在水平方向调零；测量的力不超量程或让测力计弹簧伸长方向与受力方向一致；

点评 杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计倾斜拉动杠杆还在水平位置平衡，阻力和阻力臂不变，动力臂变小，动力变大这是常见的一种题型．