Question

11．在“探究杠桿平衡條件”的實驗中：

（1）如圖甲所示，實驗前，杠桿左端下沉，則應(yīng)將左端的平衡螺母向右（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)，直到杠桿在水平位置平衡；使杠桿在水平位置平衡的目的是便于測量力臂大小，同時避免杠桿自身重力對實驗的影響．
（2）如圖乙所示，杠桿上的刻度均勻，在A點掛4個鉤碼，要使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)在B點掛6個相同的鉤碼．
（3）如圖丙所示，若不在B點掛鉤碼，改用彈簧測力計在B點向下拉杠桿，使杠桿仍在水平位置平衡，當測力計從a位置轉(zhuǎn)到b位置時，其示數(shù)大小將變大（選填“變大”、“變小”或“不變”）
（4）如圖丁所示，已知每個鉤碼重0.5N，杠桿上每小格長度為2cm，當彈簧測力計在C點斜向上拉（與水平方向成30°角）杠桿，使杠桿在水平位置平衡時，彈簧測力計示數(shù)的大小為3N．

Answer 1

分析 （1）調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡時，平衡螺母向上翹的一端移動；探究杠桿平衡條件時，使杠桿在水平位置平衡，這樣方便測量力臂；
（2）設(shè)一個鉤碼重為G，杠桿一個小格是L，根據(jù)杠桿平衡條件判斷在B點掛鉤碼的數(shù)量；
（3）根據(jù)鉤碼個數(shù)與每個鉤碼的重力求出測力計拉力；當拉力F向右傾斜時，保持B點不動，彈簧測力計的方向向右傾斜，這時杠桿右側(cè)的力臂變短，根據(jù)杠桿的平衡條件可知，使杠桿仍在水平位置平衡，則彈簧測力計的示數(shù)將變大；
（4）當彈簧測力計在C點斜向上拉（與水平方向成30°角）動力臂是$\frac{1}{2}$OC，根據(jù)杠桿的平衡條件求出彈簧測力計的讀數(shù)．

解答 解：（1）調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡，杠桿右端偏高，左端的平衡螺母應(yīng)向上翹的右端移動，使杠桿在水平位置平衡，力臂在杠桿上，便于測量力臂大小，同時消除杠桿自重對杠桿平衡的影響；
（2）設(shè)杠桿每個格的長度為L，每個鉤碼的重力為G，根據(jù)杠桿的平衡條件：F_AL_A=F_BL_B，即4G×3L=F_B×2L，解得F_B=6G，需掛6個鉤碼；
（3）保持B點不變，若拉力F向右傾斜時，此時F的力臂變短，根據(jù)杠桿的平衡條件，力變大；
（4）當彈簧測力計在C點斜向上拉（與水平方向成30°角）杠桿，此時動力臂等于$\frac{1}{2}$OC=$\frac{1}{2}$×4×2cm=4cm；
根據(jù)杠桿的平衡條件F₁L₁=F₂L₂得F₁=$\frac{{F}_{2}{L}_{2}}{{L}_{1}}$=$\frac{4×0.5N×3×2cm}{4cm}$=3N．
故答案為：（1）右；便于測量力臂大小，同時避免杠桿自身重力對實驗的影響；（2）6；（3）變大；（4）3．

點評 此題是探究杠桿平衡實驗，考查了杠桿的調(diào)平及杠桿平衡條件的應(yīng)用，在利用平衡條件公式時，要注意分析力和對應(yīng)的力臂．