Question

2．在“探究杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中

（1）把杠桿掛在支架上，實(shí)驗(yàn)前沒(méi)有掛鉤碼時(shí)，發(fā)現(xiàn)杠桿右端下傾，可將右端螺母向左邊旋轉(zhuǎn)（填“左”或“右”），使杠桿在水平位置平衡．實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，使杠桿平衡在該位置的目的是：便于直接從杠桿上讀出力臂的數(shù)值．
（2）如甲圖所示，當(dāng)在A處懸掛三個(gè)相同鉤碼時(shí)，要使杠桿水平平衡，在B處應(yīng)懸掛同樣鉤碼數(shù)目為4個(gè)；平衡后，在兩邊鉤碼的下方再各增加一個(gè)和上面同樣的鉤碼，則杠桿不能保持平衡（選填“能”或“不能”）．
（3）若某次實(shí)驗(yàn)中，用彈簧測(cè)力計(jì)豎直向上拉另外一個(gè)杠桿上的C點(diǎn)，如乙圖所示，杠桿平衡時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F_a；若在C點(diǎn)斜向上拉，仍要求杠桿在水平位置平衡，此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F_b，則F_a小于F_b （選填：“大于”、“小于”或“等于”）．

Answer 1

分析 （1）杠桿在水平位置平衡，杠桿的重心在支點(diǎn)處，可消除杠桿重對(duì)杠桿平衡的影響；若拉力與杠桿垂直，則力臂在杠桿上，也便于測(cè)量力臂的大��；
杠桿平衡調(diào)節(jié)原則是：右低將平衡螺母左調(diào)，左低將平衡螺母右調(diào)；
（2）杠桿的平衡條件為：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂（或F₁L₁=F₂L₂），分別計(jì)算動(dòng)力與動(dòng)力臂的乘積、阻力與阻力臂的乘積，確定在B處應(yīng)懸掛同樣鉤碼數(shù)目；
根據(jù)核杠桿的平衡條件判斷；
（3）若在C點(diǎn)斜向上拉，拉力的方向改變，拉力的力臂發(fā)生改變，結(jié)合圖示和杠桿平衡條件判斷兩次拉力的大小關(guān)系．

解答 解：（1）杠桿在水平位置平衡，杠桿的重心在支點(diǎn)處，可消除杠桿自重對(duì)杠桿平衡的影響；當(dāng)力與杠桿垂直時(shí)，則力臂在杠桿上，也便于測(cè)量力臂的大��；
如發(fā)現(xiàn)杠桿右端下傾，此時(shí)杠桿的重心在支點(diǎn)右側(cè)，應(yīng)將兩邊的螺母向左端移動(dòng)，使得杠桿的重心左移到支點(diǎn)處．
（2）設(shè)每個(gè)鉤碼的重力為G，杠桿每格的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，C處掛鉤碼的個(gè)數(shù)為n，當(dāng)在A處懸掛三個(gè)相同鉤碼時(shí)，由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：
由杠桿平衡條件得：
3G×4L=nG×3L，解得：n=4，則應(yīng)在C處掛4個(gè)鉤碼．
平衡后，在兩邊鉤碼的下方再各增加一個(gè)和上面同樣的鉤碼，左邊：
（3+1）G×4L=16GL，
右邊：（4+1）G×3L=15GL，不滿足F₁L₁=F₂L₂，
則杠桿不能保持平衡．
（3）由圖示可知，用彈簧測(cè)力計(jì)豎直向上拉時(shí)，動(dòng)力臂為OC，若測(cè)力計(jì)在C點(diǎn)斜向上拉時(shí)，根據(jù)力臂的定義，動(dòng)力臂變小，因阻力與阻力臂不變，由杠桿平衡條件F₁L₁=F₂L₂可知，動(dòng)力變大，F(xiàn)_b大于F_a，
即F_a小于F_b．
故答案為：（1）左；力臂的數(shù)值；
（2）4；   不能；
（3）小于．

點(diǎn)評(píng) 解答與杠桿平衡條件相關(guān)問(wèn)題的基本方法：準(zhǔn)確找出題中杠桿的五要素，再將對(duì)應(yīng)的動(dòng)力和動(dòng)力臂、阻力和阻力臂代入杠桿平衡條件，即可求解．