Question

8．在探究杠桿平衡條件的實驗中．

（1）如圖a所示，要使杠桿在水平位置平衡，可將杠桿左端的平衡螺母向左調(diào)節(jié)．
（2）如圖b所示，調(diào)節(jié)平衡后，左側(cè)掛上鉤碼，在右側(cè)用彈簧測力計（圖中未畫出）拉杠桿，使其在水平位置平衡，為便于測量力臂，應(yīng)使彈簧測力計拉力的方向豎直向下．
（3）操作過程中，當(dāng)彈簧測力計的示數(shù)達到量程仍不能使杠桿水平平衡，在不更換彈簧測力計的情況下，你認為接下來合理的操作是左側(cè)鉤碼懸掛點右移．（寫出一條即可）
（4）如圖c所示，在A點掛上鉤碼，在B點用彈簧測力計豎直向上拉，使杠桿處于水平位置平衡，則此時彈簧測力計的示數(shù)是1.8N；將彈簧測力計逆時針轉(zhuǎn)動60°，沿圖示虛線方向拉，仍使杠桿在水平位置平衡，則彈簧測力計的示數(shù)將為3.6N．

Answer 1

分析 （1）調(diào)節(jié)杠桿的平衡時，應(yīng)將平衡螺母向較高一側(cè)調(diào)節(jié)；
（2）力臂是支點到力的作用線的垂直距離．由此分析為便于測量力臂，彈簧測力計拉力的方向應(yīng)豎直向下；
（3）根據(jù)杠桿平衡條件分析；
（4）彈簧測力計讀數(shù)時首先認清分度值，然后再讀數(shù)；彈簧測力計豎直向下拉杠桿時，力臂在杠桿上，當(dāng)彈簧測力計傾斜拉杠桿時，力臂變短，阻力、阻力臂不變，動力臂變短，動力變大．

解答 解：（1）調(diào)節(jié)杠桿的平衡時，由圖a杠桿左高右低，應(yīng)將兩端的平衡螺母向左調(diào)節(jié)；
（2）力臂是支點到力的作用線的垂直距離．當(dāng)彈簧測力計拉力方向與杠桿垂直時，拉力作用點到支點的距離就是其力臂，這樣便于從杠桿上直接讀出力臂，由圖杠桿水平平衡時拉力方向應(yīng)豎直向下；
（3）當(dāng)彈簧測力計的示數(shù)達到量程仍不能使杠桿水平平衡，根據(jù)杠桿的平衡條件，可以減少左側(cè)鉤碼的數(shù)量或者左側(cè)鉤碼懸掛點右移．
（4）圖中所示的彈簧測力計的分度值是0.2N，故示數(shù)為1.8N，彈簧測力計沿虛線方向拉，仍然使杠桿在原來的位置平衡時，動力臂變小，阻力、阻力臂不變，根據(jù)杠桿平衡條件得，動力變大，彈簧測力計示數(shù)變大；
因為所以動力阻力、阻力臂不變，所以阻力和阻力臂乘積不變，根據(jù)杠桿平衡條件可知，動力和動力臂乘積也不變，當(dāng)彈簧測力計逆時針轉(zhuǎn)動60°，沿圖示虛線方向拉時，動力臂變?yōu)樵瓉淼?\frac{1}{2}$，則動力為原來的2倍，即F=2×1.8N=3.6N，則彈簧測力計的示數(shù)將為3.6N．
故答案為：（1）左；（2）豎直向下；（3）左側(cè)鉤碼懸掛點右移；（4）1.8；3.6；

點評 本題考查了學(xué)生對杠桿平衡條件的掌握和運用，根據(jù)動力臂最長時最省力，力臂變小，力就變大，此類題型要熟練掌握．