Question

小明在做“探究杠桿平衡”的實驗中，所用的器材有規格相同的鉤碼6只（每個鉤碼重0.5N），彈簧測力計一只，杠桿及支架，細線，杠桿上每小格距離相等．
（1）小明將杠桿掛在支架上，發現杠桿左端下傾，若他調節杠桿右端的平衡螺母，應將該平衡螺母向

右

端調節，直到杠桿在水平位置平衡．杠桿平衡后，在往后的實驗過程中

不能

（選填“能”或“不能”）再調節兩側的平衡螺母．
（2）實驗時仍然使杠桿在水平位置平衡，這樣做有什么好處？

便于測量力臂

如圖甲所示，小明在已調好的杠桿左端2格處掛了3只鉤碼，要使杠桿平衡，除可在杠桿右端第“2”格掛“3”只鉤碼外，也可以在右端第

3格掛2

只鉤碼來完成．（按“×格掛×”填寫）
（4）若杠桿右端不掛鉤碼，改用彈簧測力計在左端第3格處拉杠桿使其平衡．則最小拉力的方向為

豎直向上

，大小為

1

N．
（5）如圖乙，將彈簧測力計掛在杠桿右端第4格處向下方拉使杠桿平衡，當拉杠桿的力由向左下方逐漸變為向右下方拉的過程中，拉力的變化情況是以下選項中的

D

．（填選項符號）
A．逐漸變大      B．逐漸變小      C．先變大后變小      D．先變小后變大
（6）小明改變鉤碼數量和位置進行了多次實驗，目的是為了減少實驗的

偶然性

，實驗最終得出杠桿的平衡條件是：

F₁l₁=F₂l₂

．

Answer 1

分析：（1）如果杠桿左端下沉，應向右調節平衡螺母，使杠桿在平衡位置平衡．
（2）為了便于測量力臂，應使杠桿在水平位置平衡；
（3）根據杠桿平衡條件：動力×動力臂=阻力×阻力臂，分析答題；
（4）杠桿在水平位置平衡，要使拉力最小，力臂應該最大，使力臂在杠桿上力臂最大．當杠桿在水平位置平衡，力豎直作用在杠桿上時，力臂在杠桿上．
（5）首先分析力臂的變化，再根據杠桿平衡條件：動力×動力臂=阻力×阻力臂，分析拉力的變化．
（6）在探究杠桿平衡條件得實驗中，我們曾多次改變力和力臂的大小，這樣做的目的主要是為了獲取多組實驗數據歸納出物理規律，避免實驗結論的偶然性．

解答：解：（1）發現杠桿左端下沉，此時，應把杠桿右端的平衡螺母向右調節，使杠桿在不掛鉤碼時，在水平位置平衡．實驗過程中不能再調節平衡螺母，否則就不能得出平衡條件；
（2）實驗時仍然使杠桿在水平位置平衡，這樣更容易測量力臂；
（3）設每個鉤碼重力是G，杠桿每格的長度是L
桿平衡條件：動力×動力臂=阻力×阻力臂：
3G×2L=6GL，所以設每個鉤碼重力是G，杠桿每格的長度是L
桿平衡條件：動力×動力臂=阻力×阻力臂：
3G×2L=6GL，因為只有6只鉤碼，且杠桿的長度最長只有5格，所以杠桿右端：2G×3L=6GL；
（4）杠桿在水平位置平衡，力豎直作用在杠桿上，力臂最大，力最小．所以彈簧測力計在杠桿左端豎直向上拉杠桿，杠桿才能在水平位置平衡，即設每個鉤碼重力是G，杠桿每格的長度是L
桿平衡條件：動力×動力臂=阻力×阻力臂：1.5N×2L=F×3L，所以F=1N；
（5）當拉杠桿的力由向左下方逐漸變為向右下方拉的過程中，拉力的力臂逐漸變大；當拉力豎直向下時，力臂達到最大；當拉力逐漸變為向右下方拉的過程中，力臂又逐漸變小．綜上所述力臂的變化情況是先變大后變小；
根據杠桿平衡條件：動力×動力臂=阻力×阻力臂，可知杠桿左邊的“阻力×阻力臂”不變，則右邊的動力和動力臂成反比，力臂的變化情況是先變大后變小，所以拉力的變化是先變小后變大．
（6）在探究杠桿平衡條件得實驗中，小明曾多次改變力和力臂的大小，這樣做的目的主要是為了獲取多組實驗數據歸納出物理規律，避免實驗結論的偶然性．分析數據可以得出結論：杠桿的平衡條件是：F₁l₁=F₂l₂．
故答案為：（1）右；不能；（2）便于測量力臂；（3）3格掛2；（4）豎直向上、1；（5）D；（6）偶然性；F₁l₁=F₂l₂．

點評：本題考查了杠桿平衡的調節、杠桿平衡條件的應用等問題，是實驗的�？紗栴}，一定要掌握．探究杠桿平衡條件時，要使力臂在杠桿上，有兩個條件：杠桿在水平位置平衡；力豎直作用在杠桿上．