Question

12．關(guān)于探究“杠桿的平衡條件”的實驗

（1）將如圖甲所示的裝置放在水平桌面上，發(fā)現(xiàn)杠桿的左端高于右端，則應(yīng)調(diào)節(jié)杠桿兩端的螺母向左（選填“左”或“右”）移動，直到杠桿水平平衡；試驗中保持杠桿在水平位置平衡，目的是可以直接從杠桿上讀出力臂．
（2）杠桿平衡后，若在圖甲中的B位置掛2個鉤碼，則應(yīng)在A位置掛4個相同的鉤碼，才能使杠桿保持在水平位置平衡；
（3）小紅按現(xiàn)有方案得出如下結(jié)論：“動力×支點到動力作用點的距離=阻力×支點到阻力作用點的距離”．這個結(jié)論與桿平衡條件不符，原因是實驗過程中B（填字母）．
A、沒有改變力的大小   B、沒有改變力的方向
C．沒有改變力的作用點   D、實驗次數(shù)較少，結(jié)論具有偶然性
（4）如圖乙所示，在B位置仍掛2個鉤碼，改用彈簧測力計在C位置豎直向上拉，使杠桿保持水平平衡．若此時將彈簧測力計改為向右上方斜拉，要使杠桿繼續(xù)保持水平平衡，拉力F的大小將變大（選填“變大”、“變小”或“不變”）．

Answer 1

分析 （1）調(diào)節(jié)杠桿平衡時，平衡螺母向上翹的一端移動；使杠桿在水平位置平衡，此時力與杠桿垂直，力臂的長度可以直接從杠桿上讀出來；
（2）設(shè)杠桿的一個小格為L，一個鉤碼重為G，根據(jù)杠桿平衡求出鉤碼的個數(shù)；
（3）從支點到動力作用線的垂直距離叫動力臂；從支點到阻力作用線的垂直距離叫阻力臂；
（4）阻力和阻力臂不變時，動力臂減小，動力變大．

解答 解；
（1）杠桿的左端高于右端，平衡螺母向上翹的左端移動；當杠桿在水平位置平衡時，力的方向與杠桿垂直，力臂可以從杠桿標尺刻度上直接讀出來；
（2）設(shè)杠桿的一個小格為L，一個鉤碼重為G，
因為，F(xiàn)₁l₁=F₂l₂，
所以，nG×2L=2G×4L，
所以，n=4，所以在A處掛4個鉤碼．
（3）“動力×支點到動力作用點的距離=阻力×支點到阻力作用點的距離”，是在杠桿在水平位置平衡且動力和阻力的方向都是豎直向下的條件下得出的，也就是實驗過程中沒有改變動力或阻力的方向．故選項A、C、D錯誤，選項B正確；
（4）用彈簧測力計在C位置豎直向上拉，使杠桿保持水平平衡．若此時將彈簧測力計改為向右上方斜拉，要使杠桿繼續(xù)保持水平平衡，阻力和阻力臂不變，動力臂變小，動力變大，彈簧測力計示數(shù)變大．
故答案為：（1）左；力臂；（2）4；（3）B；（4）變大．

點評 杠桿處于水平位置平衡時，豎直作用在杠桿上的力的力臂在杠桿上，傾斜作用在杠桿上力的力臂在杠桿以外的位置上，力臂變小，力會變大；同時，本題還考查了利用杠桿的平衡條件來對杠桿的動態(tài)平衡情況進行分析．