Question

13．在研究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)中如圖．
（1）把杠桿掛在支架上，實(shí)驗(yàn)前沒有掛鉤碼時，發(fā)現(xiàn)杠桿右端下傾，可將右端螺母向左邊旋轉(zhuǎn)（選填“左”或“右”），使杠桿在水平位置平衡，其目的是便于力臂物理量的測量．
（2）實(shí)驗(yàn)中共有8個相同鉤碼，現(xiàn)已在左端A點(diǎn)掛有4個鉤碼，如圖甲所示，為使杠桿在水平位置平衡，在杠桿右邊怎樣掛上鉤碼？在4格處掛3鉤碼．
（3）實(shí)驗(yàn)中，改變支點(diǎn)兩側(cè)的鉤碼位置和個數(shù)，進(jìn)行多次測量，得到多組數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析．這樣做的目的是得出杠桿平衡的普遍規(guī)律．
（4）如圖乙所示，用彈簧測力計在A處豎直向上拉，當(dāng)彈簧測力計逐漸向左傾斜時（從a往b傾斜），使杠桿仍然在水平位置平衡，則彈簧測力計的示數(shù)將變大（選填“變大”、“變小”或“不變”），其原因是拉力的力臂變小．

Answer 1

分析 （1）調(diào)節(jié)杠桿平衡時，平衡螺母向上翹的一端移動；杠桿在水平位置平衡后，支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離就是力臂，因此在此實(shí)驗(yàn)中我們應(yīng)首先調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡，使杠桿在水平位置平衡的目的是為了便于測量力臂；
（2）根據(jù)杠桿的平衡條件計算，杠桿處于平衡狀態(tài)，在左邊的阻力與阻力臂不變的條件，求出動力不同時所對應(yīng)的動力臂，這幾種情況都可以是杠桿平衡的方案；
（3）實(shí)驗(yàn)時，如果只用一組數(shù)據(jù)得到結(jié)論，偶然性太大，因此應(yīng)獲取多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)歸納出物理規(guī)律；
（4）根據(jù)杠桿平衡條件，阻力和阻力臂不變時，彈簧測力計傾斜，動力臂變小，動力變大．

解答 解：
（1）在“探究杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)杠桿右端向下傾斜，左端上翹，所以平衡螺母向上翹的左端移動；使杠桿在水平位置平衡，這樣做是為了便于測量力臂；
（2）設(shè)每個鉤碼重力為G，杠桿每格的長度為L，由圖示杠桿可知，4個鉤碼重力的力臂L₁=3L，
由杠桿的平衡條件可知：杠桿平衡時：4G×3L=12GL=F₂×L₂．
由題意可知：鉤碼最多可用4個，由圖示可知，杠桿支點(diǎn)右邊共有6個格，
為使杠桿在水平位置平衡，F(xiàn)₂=4G，L₂=3L，或F₂=3G，L₂=4L、或F₂=2G，L₂=6L；
（3）實(shí)驗(yàn)中采用多次測量是為了尋找杠桿平衡的普遍規(guī)律；
（4）彈簧測力計豎直向上拉杠桿時，拉力力臂為OA，彈簧測力計傾斜拉杠桿，拉力的力臂小于OA，拉力力臂變小，拉力變大，彈簧測力計示數(shù)變大．
故答案為：（1）左；力臂；（2）在4格處掛3鉤碼；（3）得出杠桿平衡的普遍規(guī)律；（4）變大；拉力的力臂變�。�

點(diǎn)評 本題考查了杠桿平衡的條件，杠桿在水平位置平衡后，支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離就是力臂，因此在此實(shí)驗(yàn)中我們應(yīng)調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡，以便直接讀出力臂；當(dāng)杠桿處于水平位置平衡時，豎直作用在杠桿上的力的力臂在杠桿上，傾斜作用在杠桿上力的力臂在杠桿以外的位置上，力臂變小．