Question

19．下面是小王利用刻度均匀的轻质杠杆进行探究“杠杆的平衡条件”的实验（每个钩码重0.5N）．
（1）实验前，将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆右端下沉，这时应将平衡螺母向左（填“左”或“右”）端调节，直到杠杆在水平位置平衡．
（2）如图甲所示，在杠杆A点处挂4个钩码，B点处应挂6个同样的钩码，杠杆仍然在水平位置平衡；若两边同时都多挂上一个钩码，则杠杆的左（填“左”或“右”）端下沉；把B点处的钩码取下，在B点处施加一个竖直向下的拉力F=3N时，杠杆仍然在水平位置平衡．当拉力F向右倾斜时，仍要保持杠杆在水平位置平衡，拉力F的大小将变大（填“变大”、“变小”或“不变”）．原因是此时力臂变小．
（3）小王又进行了如图乙所示的探究，不考虑杠杆重力的影响，发现用弹簧测力计在C点竖直向上拉使杠杆仍然处于水平位置平衡时，则弹簧测力计的示数应等3N．

Answer 1

分析 （1）在调平杠杆平衡时，杠杆的哪端高，平衡螺母要向哪端移动；
（2）根据杠杆的平衡条件计算出在B点挂的钩码个数或拉力的大小；
当拉力F向右倾斜时，分析出力臂的变化结合杠杆的平衡条件判断力的变化；
（3）根据杠杆的平衡条件分析即可．

解答 解：（1）杠杆静止时，杠杆右端下沉，说明左端偏高，平衡螺母需向左调节；
（2）①设杠杆每个格的长度为L，每个钩码的重力为G，根据杠杆的平衡条件：
F_AL_A=F_BL_B
4G•3L=F_B•2L
解得F_B=6G
需挂6个钩码．
②若在B点处施加一个竖直向下的拉力，则F_B=6G=6×0.5N=3N；
若拉力F向右倾斜时，此时F的力臂变短，根据杠杆的平衡条件，力变大．
（3）若不计杠杆的重力，根据杠杆的平衡条件：
F_向上L_向上=F_向下L_向下
F′•3L=3G•6L
解得F′=6G=6×0.5N=3N．
故答案为：（1）左；（2）6；左；3；变大；此时力臂变小；（3）3．

点评 此题是探究杠杆平衡实验，考查了杠杆的调平及杠杆平衡条件的应用，在利用平衡条件公式时，要注意分析力和对应的力臂．