Question

10．小明利用如圖所示的裝置，來“探究杠桿的平衡條件”每個(gè)鉤碼重為1.0N．
（1）安裝好杠桿后，小明發(fā)現(xiàn)杠桿位置如圖甲所示，小明將杠桿兩端的平衡螺母向左側(cè)調(diào)節(jié)，以使杠桿在水平位置平衡．

（2）調(diào)好平衡后，小明杠桿左側(cè)的A點(diǎn)掛上如圖乙所示的鉤碼，用彈簧測力計(jì)在B點(diǎn)豎直向下拉，使杠桿水平位置平衡，測力計(jì)的讀數(shù)為4N；若改變彈簧測力計(jì)拉力的方向，使之斜向左下方，杠桿仍然在水平位置平衡，則測力計(jì)的讀數(shù)將增大（增大/減小/不變）．
（3）接著小明提出新的探究問題：“若支點(diǎn)不在杠桿的中點(diǎn)時(shí)，杠桿的平衡條件是否仍然成立？”于是小明利用如圖丙所示裝置進(jìn)行探究，在杠桿C點(diǎn)處掛上3個(gè)鉤碼，用彈簧測力計(jì)在D點(diǎn)處豎直向上拉使杠桿在水平位置處于平衡狀態(tài)，讀出此時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)．以彈簧測力計(jì)的拉力為動(dòng)力F₁，動(dòng)力臂為L₁，鉤碼重力為阻力F₂，阻力臂為L₂．請幫助小明分析：F₁ L₁＞F₂ L₂（＞/＜/=），其原因主要是杠桿自重的影響．

Answer 1

分析 （1）在調(diào)節(jié)杠桿平衡時(shí)，哪端高將平衡螺母向哪端調(diào)節(jié)；
（2）根據(jù)杠桿平衡條件求出B點(diǎn)的力；阻力和阻力臂不變時(shí)，動(dòng)力臂減小，動(dòng)力增大．
（3）圖丙中，支點(diǎn)位于動(dòng)力和阻力的右側(cè)，彈簧測力計(jì)不但提了鉤碼，而且還提了杠桿，杠桿的重力對杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生了影響．

解答 解：（1）若杠桿右端低左端高，說明右端的重力偏大，則應(yīng)將右端的平衡螺母向左調(diào)節(jié)，使杠桿在水平位置平衡；
（2）一個(gè)鉤碼的重是1N，設(shè)杠桿一個(gè)小格是L，
根據(jù)杠桿平衡條件F₁L₁=F₂L₂得：3N×4L=F_B×3L，
則F_B=4N，
如改變彈簧測力計(jì)拉力的方向，使之斜向左下方，阻力和阻力臂不變，動(dòng)力臂減小，動(dòng)力要增大，所以彈簧測力計(jì)示數(shù)變大，才能使杠桿仍然水平平衡；
（3）圖丙中，杠桿的重心不在支點(diǎn)上，杠桿自身的重力對杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生了影響，導(dǎo)致拉力F的大小比由杠桿平衡條件計(jì)算出來的數(shù)值偏大．
故答案為：（1）左；（2）4；增大；（3）＞；杠桿自重的影響．

點(diǎn)評 本題考查了探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)過程，從原理到實(shí)際操作、實(shí)驗(yàn)方法、數(shù)據(jù)分析等，考查較為全面，是我們應(yīng)該掌握的重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)．