Question

10．在探究“杠桿的平衡條件”實驗中．

（1）實驗前，將杠桿中點置于支架上，當杠桿靜止時，發(fā)現杠桿右端下沉．此時，應把杠桿兩端的平衡螺母向左（“左”或“右”）調節(jié)，使杠桿在不掛鉤碼時在水平位置平衡．
（2）在如圖所示的裝置中，要使杠桿在水平位置平衡，小宇認為應該在A處接兩個鉤碼，小強認為在B處施加一個豎直方向的力，也能使杠桿在水平位置平衡，則這個力的方向是豎直向上，大小為1.2N．（每個鉤碼重1N，杠桿上每格等距，杠桿自重不計）
（3）如圖將測力計沿圖中虛線方向拉，仍使杠桿在水平位置平衡，則測力計的示數將變大（填“變大”、“變小”或“不變”）．
（4）杠桿在生活中有很多應用，下列機械或工具的使用，屬于費力杠桿的是C

Answer 1

分析 （1）杠桿右端下傾，說明杠桿的重心在支點右側，調節(jié)平衡螺母應使杠桿重心左移，使杠桿在水平位置平衡，這一調節(jié)過程的目的是為了便于讀出力臂；
（2）根據鉤碼個數和距離支點的格數，結合杠桿平衡條件進行相關分析和計算；
（3）當彈簧測力計豎直向上拉動杠桿，杠桿在水平位置平衡，力臂在杠桿上，力臂最長，當彈簧測力計向右傾斜時，力臂變小，阻力和阻力臂不變，拉力會變大．
（4）結合圖片和生活經驗，先判斷杠桿在使用過程中，動力臂和阻力臂的大小關系，再判斷它是屬于哪種類型的杠桿．

解答 解：（1）杠桿重心左移，應將平衡螺母（左端和右端的均可）向左調節(jié)，直至重心移到支點處，使杠桿重力的力臂為零，這樣就減小了杠桿的自重對實驗的影響，并且便于讀出力臂；
（2）假設每小格長度1cm，
①如圖杠桿右端F₂=1N×3=3N，L₂=1cm×2=2cm，左端L₁=1cm×3=3cm，根據F₁L₁=F₂L₂得：
F₁=$\frac{{F}_{2}{L}_{2}}{{L}_{1}}$=$\frac{3N×2cm}{3cm}$=2N，
所以應在A處掛兩個1N的鉤碼，杠桿才平衡；
②如果動力作用點在B上，由于支點在一側不是在中間，因此動力的方向與阻力的方向相反，為了方便讀出力臂，力的方向與杠桿垂直，因此拉力的方向應豎直向上；
此時阻力F₂和阻力臂L₂不變，動力臂L₁=1cm×5=5cm，根據F₁L₁=F₂L₂得：
F₁=$\frac{{F}_{2}{L}_{2}}{{L}_{1}}$=$\frac{3N×2cm}{5cm}$=1.2N；
（3）當彈簧測力計豎直向上拉動杠桿，杠桿在水平位置平衡，力臂為OB，當彈簧測力計向右傾斜時，力臂變小，阻力和阻力臂不變，拉力會變大．
（4）A、用鉗子時，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故A錯誤；
B、用酒精蓋起子起瓶蓋時，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故B錯誤；
C、用筷子夾菜時，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿，故C正確；
D、用羊角錘起釘子時，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故D錯誤．
故選C
故答案為：（1）左；（2）豎直向上；  1.2；（3）變大；（4）C．

點評 本題考查了杠桿平衡的調節(jié)和平衡條件的應用；要明確探究杠桿平衡條件時，使杠桿在水平位置平衡，便于測量力臂大小，杠桿的重心通過支點，消除杠桿重對杠桿平衡的影響，使實驗簡單化，便于探究．