Question

6．下面是小明利用刻度均匀的匀质杠杆进行探究“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，发现杠杆左端下沉，此时杠杆处于平衡（“平衡”或“不平衡”），这时应将平衡螺母向右（选填“左”或“右”）端调节，直到杠杆在水平位置平衡．

（2）如图甲所示，①在杠杆A点处挂4个钩码，则在B点处应挂6个同样的钩码，杠杆仍然在水平位
置平衡；②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时，杠杆仍在水平位置平衡．当拉力F向右倾斜时，仍要保持杠杆水平平衡，拉力F的大小将变大（选填“变大”、“变小”或“不变”）．
原因是动力臂变小了．
（3）对于图乙和图丙这两种实验情景，有人说，只有像图丙那样才能得出“杠杆平衡条件”的结论，你认
为这种观点正确吗？说明理由：不对，按图1也能得出结论，只是力臂不易测量．

Answer 1

分析 （1）杠杆处于静止状态或匀速转动状态时，杠杆处于平衡状态；调节杠杆在水平位置平衡，平衡螺母向上翘的一端移动；
（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；

解答 解：（1）当杠杆静止时，发现杠杆左端下沉，杠杆处于静止状态，所以此时杠杆处于平衡状态；杠杆的左端下沉，右端上翘，要使杠杆在水平位置平衡，平衡螺母向上翘的右端移动；
（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）由图乙可知，弹簧的拉力与杠杆不垂直，不能直接从杠杆上读取力臂，由图丙所示可知，弹簧拉力与杠杆垂直，力的作用点到支点的距离就是力臂，可以直接从杠杆上读取力臂，方便实验操作，因此实验时采用图丙所示实验方案，两种方法都能得出结论，按图乙也能得出结论，只是力臂不易测量．
故答案为：（1）平衡；  右；（2）3；   变大；  动力臂变小了；  （4）不对，按图1也能得出结论，只是力臂不易测量．

点评 杠杆平衡条件应用比较广泛，利用杠杆平衡条件可以判断杠杆是否平衡、力臂大小、力的大小等．