Question

15．如图甲所示为探究“杠杆平衡条件”的实验装置．

 （1）小红在实验前没有挂钩码时，发现杠杆的位置如图甲所示，此时她应将杠杆左端的平衡螺母向向（选填“左”或“右”）旋转一些．
（2）将图乙中杠杆两侧的钩码各取下一个，杠杆的（选填“左侧”或“右侧”）下降，若只将杠杆左侧的两个钩码取下，要使杠杆重新平衡，应将右侧钩码向左移动2格（说出钩码移动的方向及距离）．
（3）她按如图丙所示进行实验时，若每个钩码重0.5N，当杠杆在水平位置时弹簧测力计的读数应为3N，如果保持弹簧测力计拉力作用点的位置不变，把弹簧测力计沿虚线方向拉，为使杠杆仍在水平位置平衡，其示数将变大（选填“变大”“不变”或“变小”）．

Answer 1

分析 （1）在调节杠杆平衡时，应将平衡螺母向较高的一端调节；
（2）利用杠杆平衡条件当左右两侧力与力臂的乘积不相等时，杠杆会转动，直到在新的位置找到平衡；
（3）钩码在支点的左侧，要使杠杆平衡，根据杠杆的平衡条件：F₁L₁=F₂L₂，将已知条件代入便可求出弹簧测力计的大小；
从图中直接读出力的大小，然后根据力臂的变化分析原因．

解答 解：
（1）为了便于测量力臂，应使杠杆在水平位置平衡，由图知，右端偏高，为使杠杆在水平位置平衡，需要将平衡螺母向右调节；
（2）设每个钩码的重量为G，杠杆每一小格为L，根据杠杆平衡条件F₁L₁=F₂L₂得：
杠杆在水平位置平衡时：左边=3G×2L=6GL；右边=2G×3L=6GL；
如果在两侧钩码下再各取下一个相同的钩码后：左边=2G×2L=4GL；右边=G×3L=3GL；
左边力与力臂的乘积大，所以杠杆不再水平平衡，左边会下沉．
若只将图乙中的杠杆左侧的两个钩码取下，根据杠杆平衡的条件，F₁L₁=F₂L₂，左边=G×2L=2GL；则右边=2G×L=2GL杠杆才能重新平衡，所以应向左移动2格；
（3）杠杆在水平位置平衡，则弹簧测力计的F₁的方向应竖直向上，由由丙图，根据F₁L₁=F₂L₂得，0.5N×3×6L=F₁×3L，解得，F₁=3N；
从丙图中可以看出，弹簧秤竖直向上拉时为最长的力臂为3L，当弹簧测力计沿虚线方向拉（力的方向发生改变），力臂将减小，因此弹簧测力计的拉力将变大．
故答案为：（1）向；（2）左侧；向左移动2格；（3）3；变大．

点评 本题考查调节平衡螺母的作用、杠杆实验时动力和阻力的实验要求及根据杠杆平衡条件计算．当杠杆处于水平位置平衡时，竖直作用在杠杆上的力的力臂在杠杆上，倾斜作用在杠杆上力的力臂在杠杆以外的位置上，力臂变小．