Question

11．如图是小红利用刻度均匀的匀质杠杆进行探究“杠杆的平衡条件”实验．
（1）实验前，将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆右端下沉，这时应将平衡螺母向左（选填“左”或“右”）端调节，直到杠杆在水平位置平衡．
（2）实验时，施加的动力和阻力的方向都是竖直方向，这样做的好处是便于测量力臂．
（3）小红调节杠杆平衡后，在杠杆的两端挂上钩码，杠杆的状态如图甲所示，为此，小红又调节两端的平衡螺母，使杠杆重新回到水平平衡位置．然后正确记录下钩码重，动力臂OA和阻力臂OB的值．分析实验致据后发现得不到教材中的“杠杆的平衡条件”小红的哪一步操作导致了实验结果与教材中的结论不一样？杠杆上挂钩码后，小红又调节了平衡螺母．
（4）如图乙所示，用弹簧测力计在C处竖直向上拉．当弹簧测力计逐渐向右倾斜时，若使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将变大（选填：“变大”、“变小”或“不变”），其原因是：其力臂变小．

Answer 1

分析 （1）杠杆右端下沉，说明杠杆的重心在支点右侧，调节平衡螺母应使杠杆重心左移；
（2）杠杆在水平位置平衡时，力的方向与杠杆垂直，力臂的长度可以直接从杠杆上读出来；
（3）调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡后，就不能再移动平衡螺母，依靠改变钩码的数量和位置来使杠杆在水平位置重新平衡；
（4）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．

解答 解：（1）发现杠杆右端下沉，说明杠杆重心右移，应将平衡螺母（左端和右端的均可）向左调节，直至重心移到支点处．
（2）当杠杆在水平位置平衡时，力的方向与杠杆垂直，力臂等于支点到力的作用线的距离，力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来，所以目的是便于测量力臂；
（3）若在杠杆的支点两侧上挂上钩码后，杠杆不在水平位置平衡，此时不能再移动平衡螺母，应该改变钩码的数量或位置，使杠杆在水平位置重新平衡；而小红杠杆上挂钩码后，又调节了平衡螺母；
（4）弹簧测力计在C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，动力变大，弹簧测力计的示数变大．
（1）左；
（2）便于测量力臂；
（3）杠杆上挂钩码后，小红又调节了平衡螺母；
（4）变大；其力臂变小．

点评 本题考查了探究杠杆平衡条件的实验过程，从调节到实际操作、数据分析、原理运用等，考查较为全面，是我们应该掌握的重点实验．