Question

【題目】小明在探究“杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)中所用的實(shí)驗(yàn)器材有：有刻度的均勻直杠桿、支架、彈簧測力計(jì)、細(xì)線和規(guī)格均相同的鉤碼若干個(gè)．

（1）實(shí)驗(yàn)前，將杠桿中點(diǎn)置于支架上，當(dāng)杠桿靜止時(shí)，發(fā)現(xiàn)杠桿左端向上翹．此時(shí)，應(yīng)把杠桿兩端的平衡螺母向________（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)，使杠桿在不掛鉤碼時(shí)，保持________并靜止．

（2）杠桿調(diào)節(jié)平衡后，小明在杠桿上A點(diǎn)處掛4個(gè)鉤碼（如圖甲所示）為了使杠桿仍在水平位置平衡，他可以在B點(diǎn)處掛________個(gè)鉤碼或用彈簧測力計(jì)在B點(diǎn)處拉杠桿，若采用彈簧測力計(jì)拉的方法，要使彈簧測力計(jì)拉力最小，則應(yīng)該沿________的方向拉，其目的是________．

（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小明提出了新的探究問題：“若支點(diǎn)不在杠桿的中點(diǎn)時(shí)，杠桿的平衡條件是否仍然成立？”于是小組同學(xué)利用如圖乙所示裝置進(jìn)行探究，發(fā)現(xiàn)在杠桿左端的不同位置，用彈簧測力計(jì)豎直向上拉使杠桿處于平衡狀態(tài)時(shí)，測出的拉力大小都與杠桿平衡條件不相符，其原因是：________．

Answer 1

【答案】左 水平 6 豎直向下 便于直接讀出力臂 杠桿自身重力的力臂不為零

【解析】

（1）杠桿傾斜時(shí)，杠桿的重心偏向杠桿下沉的一端，左、右兩端的螺母（或一端的螺母）要向杠桿上翹的一端調(diào)節(jié)；實(shí)驗(yàn)前先要調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡，這是為使杠桿所受的重力通過支點(diǎn)，從而可以不考慮杠桿的重力對(duì)其轉(zhuǎn)動(dòng)的影響；

（2）由杠桿平衡條件：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂．可計(jì)算出所掛鉤碼的大小；重力的方向是豎直向下，根據(jù)杠桿平衡原理，可確定出使杠桿平衡的動(dòng)力方向；

（3）圖乙中，支點(diǎn)位于動(dòng)力和阻力的右側(cè)，彈簧測力計(jì)不但提了鉤碼，而且還提了杠桿，杠桿的重力對(duì)杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生了影響．

（1）杠桿左端向上翹，右端下沉，為了使它在水平位置平衡，應(yīng)將杠桿兩端的平衡螺母向左調(diào)節(jié)；

使杠桿在不掛鉤碼時(shí)，保持水平并靜止；

（2）杠桿平衡后，若在A點(diǎn)掛4個(gè)鉤碼，則左邊點(diǎn)重力為4G，

又因?yàn)榱Ρ?/span>OA=3L，左邊力臂OB=2L，

所以由杠桿的平衡條件（F1l1=F2l2）可知：

4G×3L=F1×2L，

所以F1=6G．

故應(yīng)在B點(diǎn)應(yīng)掛6個(gè)鉤碼，才能使杠桿恢復(fù)平衡；

若用彈簧測力計(jì)在B點(diǎn)拉著杠桿使它水平平衡，應(yīng)用彈簧測力計(jì)豎直向下拉杠桿，這樣所用的拉力最小，其力臂在杠桿上，其目的是便于直接讀出力臂；

（3）圖乙中，杠桿的重心不在支點(diǎn)上，杠桿的重力對(duì)杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生了影響，杠桿自身重力的力臂不為零，導(dǎo)致拉力F的大小比由杠桿平衡條件計(jì)算出來的數(shù)值偏大．

故答案為：（1）左；水平；（2）6；豎直向下；便于直接讀出力臂；（3）杠桿自身重力的力臂不為零．