Question

如圖甲所示，小明在探究“杠桿的平衡條件”實驗中所用的實驗器材有：杠桿、支架、彈簧測力計、刻度尺、細線和質量相同的鉤碼若干個．

（1）實驗前，將杠桿中點置于支架上，當杠桿靜止時，發現杠桿右端下沉．此時，應把杠桿兩端的平衡螺母向

 

（選填“左”或“右”）調節．
（2）如圖甲所示，在杠桿左邊A處掛四個相同鉤碼，要使杠桿在水平位置平衡，應在杠桿右邊B處掛同樣鉤碼

 

個．
（3）如圖乙所示，用彈簧測力計在C處豎直向上拉，當彈簧測力計逐漸向右傾斜時，使杠桿仍然在水平位置平衡，則彈簧測力計的示數將

 

（選填“變大”、“變小”或“不變”），其原因是

 

．
（4）實驗結束后，小明提出了新的探究問題：“若支點不在杠桿的中點時，杠桿的平衡條件是否仍然成立？”于是小組同學利用如圖丙所示裝置進行探究，發現在杠桿左端的不同位置，用彈簧測力計豎直向上拉使杠桿處于水平平衡狀態時，測出的拉力大小都與杠桿平衡條件不相符．其原因是：

 

．

Answer 1

分析：（1）杠桿傾斜時，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節；
實驗前先要調節杠桿在水平位置平衡，這是為使杠桿所受的重力通過支點，從而可以不考慮杠桿的重力對其轉動的影響；
調節好以后，仍要使杠桿在水平位置平衡，是為了便于測量力臂的長度；
（2）根據圖示信息結合杠桿平衡條件F₁L₁=F₂L₂分析解決鉤碼數量問題；
（3）如果作用在杠桿上的力方向不與杠桿垂直則該力的力臂短了，就會使得拉力變大；
（4）杠桿的重心過支點，是為了消除杠桿自身重力對杠桿平衡的影響．

解答：解：（1）杠桿右端下沉，為了使它在水平位置平衡，應將杠桿兩端的平衡螺母向左調節，使杠桿在水平位置平衡；
（2）如圖甲所示，設一個鉤碼重力為G，標尺一個格長度為L，則在杠桿左邊A處掛四個相同鉤碼即4G×3L=12G?L，要使杠桿在水平位置平衡，應在杠桿右邊B處掛同樣鉤碼6G即6G×2L=12G?L．故在B處掛同樣鉤碼6個；
（3）如果作用在杠桿上的力方向不與杠桿垂直則該力的力臂短了，就會使得拉力變大；
（4）若用圖丙所示裝置進行探究，杠桿的重心沒有通過支點，杠桿的自身重力會對杠桿平衡有影響；因此用彈簧測力計豎直向上拉使杠桿處于水平平衡狀態時，測出的拉力大小都與杠桿平衡條件不相符．
故答案為：
（1）左；
（2）6；
（3）變大；該力的力臂短了；
（4）杠桿自身受重力作用．

點評：探究杠桿平衡條件時，使杠桿在水平位置平衡，便于測量力臂大小，杠桿的重心通過支點，消除杠桿重對杠桿平衡的影響，使實驗簡單化，便于探究．