Question

14．探究杠桿的平衡條件：

（1）如圖（a）所示，此時杠桿處于不平衡（“平衡”或“不平衡”）狀態(tài)．要使其在水平位置平衡，可將杠桿左端的平衡螺母向右調(diào)節(jié)，這樣做是為了便于測量力臂，同時消除杠桿自身重力對杠桿的影響．
（2）如圖（b）所示，當(dāng)杠桿在水平位置平衡時，彈簧測力計示數(shù)將變大（選填“變大”、“變小”或“不變”），其原因是拉力的力臂變�。�
（3）實驗結(jié)束后，小明提出了新的探究問題：“若支點不在杠桿的中點時，杠桿的平衡條件是否仍然成立？”于是小組同學(xué)利用如圖（c）所示裝置進行探究，發(fā)現(xiàn)在杠桿左端的不同位置，用彈簧測力計豎直向上拉使杠桿處于平衡狀態(tài)時，測出的拉力大小都與杠桿平衡條件不相符．其原因是：杠桿自重的影響．

Answer 1

分析 （1）杠桿左端下沉，說明杠桿的重心在支點左側(cè)，調(diào)節(jié)平衡螺母應(yīng)使杠桿重心右移，這一調(diào)節(jié)過程的目的是為了使杠桿的自重對杠桿平衡不產(chǎn)生影響；杠桿在水平位置平衡時，力的方向與杠桿垂直，力臂的長度可以直接從杠桿上讀出來．
（2）當(dāng)力傾斜作用在杠桿上，杠桿在水平位置平衡，力臂不在杠桿上，力臂變小，阻力和阻力臂不變，彈簧測力計的拉力會變大．
（3）圖2中，支點位于動力和阻力的右側(cè)，彈簧測力計不但提了鉤碼，而且還提了杠桿，杠桿的重力對杠桿轉(zhuǎn)動產(chǎn)生了影響．

解答 解：（1）杠桿左端下沉，應(yīng)將杠桿重心向右移，所以應(yīng)將兩端的平衡螺母（左端和右端的均可）向右調(diào)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；當(dāng)杠桿在水平位置平衡時，力的方向與杠桿垂直，力臂等于支點到力的作用線的距離，力臂可以從杠桿標(biāo)尺刻度上直接讀出來．
（2）當(dāng)彈簧測力計傾斜拉動杠桿時，拉力的力臂變小，但是鉤碼阻力和阻力臂不變，根據(jù)杠桿的平衡條件，彈簧測力計示數(shù)與其力臂的積不變，因此彈簧測力計的拉力會變大．
（3）圖2中，杠桿的重心不在支點上，杠桿自身的重力對杠桿轉(zhuǎn)動產(chǎn)生了影響，導(dǎo)致拉力F的大小比由杠桿平衡條件計算出來的數(shù)值偏大．
故答案為：（1）右；便于測量力臂，同時消除杠桿自身重力對杠桿的影響；（2）變大；拉力的力臂變��；（3）杠桿自重的影響．

點評 本題考查調(diào)節(jié)平衡螺母的作用、杠桿實驗時動力和阻力的實驗要求及根據(jù)杠桿平衡條件計算．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�。�