Question

17．探究杠桿的平衡條件：

（1）杠桿在支架上，如圖（a），要使其在水平位置平衡，可將杠桿左端的平衡螺母向右調節(jié)，當杠桿在水平位置平衡時，杠桿自重的力臂為0cm．實驗中使杠桿在水平位置平衡的好處是便于測量力臂（選填“便于讀數(shù)”、“便于調節(jié)杠桿平衡”或“便于測量力臂”）
（2）如圖 （b），在右邊用彈簧測力計豎直向下拉，使杠桿在水平位置平衡時，左邊鉤碼離支點20cm，右邊掛鉤離支點15cm，每個鉤碼重為1N，則此時彈簧測力計示數(shù)應為4N．
（3）如圖 （c），當杠桿在水平位置平衡時，與圖（b）相比彈簧測力計示數(shù)將變大（選填“變大”、“變小”或“不變”），這是因為彈簧測力計拉力的力臂變短了 （選填“變長了”、“變短了”或“不變”）

Answer 1

分析 （1）探究杠桿平衡條件時，調節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，平衡螺母向上翹的一端移動，使杠桿在水平位置平衡；
杠桿在水平位置平衡，杠桿的重心通過支點，杠桿重的力臂為0；
杠桿在水平位置平衡，并且力豎直作用在杠桿上，力的力臂在杠桿上，便于測量力臂大��；
（2）根據(jù)杠桿平衡條件，求出彈簧測力計的拉力；
（3）當力傾斜作用在杠桿上，杠桿在水平位置平衡，力臂不在杠桿上，力臂變小，阻力和阻力臂不變，彈簧測力計的拉力會變大．

解答 解：
（1）如圖，杠桿的右端上翹，左端的平衡螺母向右移動，直到杠桿在水平位置平衡；
杠桿在水平位置平衡，杠桿的重心通過支點，杠桿重的力臂為0；
杠桿在水平位置平衡，并且力豎直作用在杠桿上，力的力臂在杠桿上，便于測量力臂大小．
（3）根據(jù)杠桿平衡條件F₁L₁=F₂L₂得，3N×20cm=F₂×15cm，所以F₂=4N；
（3）當彈簧測力計傾斜拉動杠桿時，力臂OD小于OA，力臂變小，阻力和阻力臂不變，彈簧測力計的拉力會變大．
故答案為：（1）右；0；便于測量力臂；（2）4；（3）變大；變短了．

點評 當杠桿在水平位置平衡，并且力豎直作用在杠桿上，力臂才在杠桿上，這點是考查的重點，也是學生容易忽視的地方．