Question

5．在探究杠杆平衡条件的实验中，如图所示：
（1）小丽把杠杆支在支架上，调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡．这样做的目的是便于测量力臂．
（2）如图甲所示，在杠杆右边B处挂两个相同的钩码，要使杠杆仍在水平位置平衡，应在杠杆左边A处挂1个相同的钩码．如果把B处的钩码向左移一个格，则A处钩码向右测移2格．
（3）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，杠杆仍然在水平位置平衡，弹簧测力计的拉力F变大（填“变大”、“不变”或“变小”），原因是拉力的力臂变小．

Answer 1

分析 （1）杠杆在水平位置平衡，好处有二：一是杠杆的重心在支点上，二是两边支点到力的悬挂点距离为力臂，便于力臂的测量；
（2）根据杠杆平衡条件求出A处挂钩码的个数，并可进一步分析，如果把B处的钩码向左移一个格，则A处钩码移动的方向和格数；
（3）阻力和阻力臂不变时，弹簧测力计倾斜，动力臂变小，动力变大．

解答 解：
（1）杠杆在水平位置平衡，所有的拉力均竖直向下，力臂为支点到力的作用点的距离，以便于力臂的测量；
（2）设杠杆的分度值为L，一个钩码的重为G，
根据杠杆平衡条件F₁L₁=F₂L₂得，nG×4L=2G×3L，所以n=1（个）；
如果把B处的钩码向左移一个格，则左侧2G×L=2GL，则A处钩码向右侧移2格，杠杆才能平衡；
（3）图乙中，弹簧测力计竖直向上拉杠杆时，拉力力臂为OC，弹簧测力计逐渐向右倾斜拉杠杆，拉力的力臂小于OC，拉力力臂变小，拉力变大，弹簧测力计示数变大．
故答案为：（1）水平；便于测量力臂；（2）1；右；2；（3）变大；拉力的力臂变小．

点评 当杠杆处于水平位置平衡时，竖直作用在杠杆上的力的力臂在杠杆上，倾斜作用在杠杆上力的力臂在杠杆以外的位置上，力臂变小，力会变大；本题还考查了利用杠杆的平衡条件来对杠杆的动态平衡情况进行分析，是我们应该掌握的．