Question

4．小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中．

（1）实验前他应先调节杠杆在水平位置平衡，其目的是便于测量力臂的长，如果杠杆左端下沉，应将两端的平衡螺母向右 调节．
（2）杠杆平衡后，小明在图甲所示的A位置挂上两个钩码，可在B位置挂上4个钩码，使杠杆在水平位置平衡．
（3）他用弹簧测力计在图乙所示的C位置斜向下拉，若每个钩码重1N．当杠杆在水平位置平衡时，测力计的示数将大于（选填“大于”、“等于”或“小于”）2N．
（4）有以下几种简单机械：①面包夹 ②天平③瓶盖起子 ④火钳 ⑤撬棒 ⑥理发剪刀 ⑦羊角锤 ⑧镊子 ⑨筷子 ⑩缝纫机的踏脚板．其中属于省力杠杆的有③⑤⑦，属于费力杠杆的有①④⑥⑧⑨⑩．（填序号）

Answer 1

分析 （1）为了便于测量力臂，应调节杠杆在水平位置平衡；调节杠杆平衡时，应将平衡螺母向较高的一端调节；
（2）根据杠杆平衡条件F₁L₁=F₂L₂，代入数据求出B位置钩码的个数；
（3）当拉力F向右倾斜时，其力臂会变小．要保持杠杆水平平衡，拉力F的大小就变大．
（4）根据各种杠杆在使用时力臂的关系，可判断它们分别是哪种类型的杠杆．

解答 解：（1）实验前他应先调节杠杆在水平位置平衡，此时力臂在水平的杠杆上，所以这样便于测量力臂的长；
如果杠杆左端下沉，应将两端的平衡螺母向右调节．
（2）杠杆平衡后，小明在图甲所示的A位置挂上两个钩码，
设杠杆的一个格长度为L，一个钩码的重力为G，
由杠杆的平衡条件F₁L₁=F₂L₂知，
2G×2L=nG×L
解得：n=4．即可在B位置挂上4个钩码，使杠杆在水平位置平衡．
（3）若他用弹簧测力计在图乙所示的C位置竖直向下拉，若每个钩码重1N．根据杠杆的平衡条件计算可得，此时的拉力应该等于2N；
但他现在的拉力方向是倾斜的，所以力臂变短了，则力将相应变大，即当杠杆在水平位置平衡时，测力计的示数将大于2N．
（4）以下几种简单机械中：③瓶盖起子、⑤撬棒、⑦羊角锤使用时都是动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆；
①面包夹、④火钳、⑥理发剪刀、⑧镊子、⑨筷子、⑩缝纫机的踏脚板使用时都是动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆；
②天平的实质是等臂杠杆．
故答案为：（1）便于测量力臂的长；平衡螺母；右；
（2）4；
（3）大于；
（4）③⑤⑦；①④⑥⑧⑨⑩．

点评 本题考查了杠杆平衡条件的探究实验，明确实验中调节杠杆的方法与意义，会利用杠杆平衡条件来分析力与力臂的关系等，都是本实验经常考查的内容．