Question

10．在“探究杠杆平衡条件”的实验中：

（1）如图甲所示，实验前，杠杆左端下沉，则应将右端的平衡螺母向右调节（选填“左”或“右”），直到杠杆在水平位置平衡，目的是便于测量力臂的大小．
（2）如图乙所示，杠杆上的刻度均匀，在A点挂4个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在B点挂6个相同的钩码；当杠杆平衡后，将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一个小格，则杠杆不能（选填“能”或“不能”）在水平位置保持平衡．
（3）如图丙所示，若不在B点挂钩码，改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆，使杠杆仍在水平位置平衡，当测力计从a位置转动b位置时，其示数大小将变大．
（4）如图丁所示，已知每个钩码重0.5N，杠杆上每小格长度为2cm，当弹簧测力计在C点斜向上拉（与水平方向成30°角）杠杆，使杠杆在水平位置平衡时，可计算出拉力F的力臂大小，从而可推算出弹簧测力计示数的大小为3N．

Answer 1

分析 （1）调节杠杆平衡时，平衡螺母向上翘的一端移动；杠杆在水平位置平衡，为了便于测量力臂；
（2）设一个钩码重为G，杠杆一个小格是L，根据杠杆平衡条件判断在B点挂钩码的数量；根据杠杆平衡条件判断是否平衡；
（3）根据钩码个数与每个钩码的重力求出测力计拉力；当拉力F向右倾斜时，保持B点不动，弹簧测力计的方向向右倾斜，这时杠杆右侧的力臂变短，根据杠杆的平衡条件可知，使杠杆仍在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将变大；
（4）当弹簧测力计在C点斜向上拉（与水平方向成30°角）动力臂是$\frac{1}{2}$OC，根据杠杆的平衡条件求出弹簧测力计的示数．

解答 解：（1）杠杆的右端上翘，平衡螺母向上翘的右端移动．
探究杠杆平衡的实验中，杠杆在水平位置平衡时，力臂在杠杆上，便于测量力臂的大小；
（2）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，即4G×3L=F_B×2L，解得F_B=6G，需挂6个钩码；
若A、B两点的钩码同时向远离支点的方向移动一个格，则左侧4G×4L=16GL，右侧6G×3L=18GL，因为16GL＜18GL 杠杆不能平衡；
（3）保持B点不变，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；
（4）当弹簧测力计在C点斜向上拉（与水平方向成30°角）杠杆，此时动力臂等于$\frac{1}{2}$OC=$\frac{1}{2}$×4×2cm=4cm；根据杠杆的平衡条件F₁L₁=F₂L₂得F₁=$\frac{{F}_{2}{L}_{2}}{{L}_{1}}$=$\frac{4×0.5N×3×2cm}{4cm}$=3N．
故答案为：（1）右；便于测量力臂的大小（2）6； 不能；（3）变大；（4）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．