Question

【題目】下面是小王利用刻度均勻的勻質(zhì)杠桿進(jìn)行探究“杠桿的平衡條件”的實(shí)驗(yàn)．（每個鉤碼重0.5N）

（1）實(shí)驗(yàn)前，將杠桿的中點(diǎn)置于支架上，當(dāng)杠桿靜止時，發(fā)現(xiàn)杠桿左端下沉，此時杠桿 （選填“是”或“否”）平衡，實(shí)驗(yàn)前應(yīng)將平衡螺母向_______（填“左”或“右”）端調(diào)節(jié)，直到杠桿在水平位置平衡，目的是：

（2）①如圖甲所示，若在杠桿A點(diǎn)處掛4個鉤碼，則在B點(diǎn)處應(yīng)掛_______個同樣的鉤碼，才能保證杠桿仍然在水平位置平衡．

②如圖甲所示，若把B點(diǎn)處的鉤碼取下，換成在B點(diǎn)處施加一個豎直向下的拉力F，則當(dāng)F ＝_______N時，才能保證杠桿仍然在水平位置平衡．當(dāng)拉力F向右傾斜時，若仍要保持杠桿在水平位置平衡，則拉力F的大小將_______（填“變大”、“變小”或“不變”），原因是______________．

（3）如果小王又進(jìn)行了如圖乙所示的探究，考慮杠桿_______的影響，發(fā)現(xiàn)用彈簧測力計在C點(diǎn)豎直向上拉使杠桿仍然處于水平位置平衡時，則彈簧測力計的示數(shù)應(yīng)大于_______N．

Answer 1

【答案】（1）是；右；消除杠桿自重對實(shí)驗(yàn)的影響；

（2）①6； ②3；變大；力臂變小；（3）自重；3

【解析】

試題分析：（1）杠桿靜止時，杠桿左端下沉，此時杠桿是平衡，說明右端偏高，平衡螺母需向右調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)到杠桿在水平位置平衡，目的是消除杠桿自重對實(shí)驗(yàn)的影響；

（2）①設(shè)杠桿每個格的長度為L，每個鉤碼的重力為G，根據(jù)杠桿的平衡條件：FA LA =FB LB，

4G×3L=FB ×2L，解得FB =6G即需在B點(diǎn)處掛6個鉤碼；

②每個鉤碼重0.5N，若在B點(diǎn)處施加一個豎直向下的拉力，則FB =6G=6×0.5N=3N；若拉力F向右傾斜時，此時F的力臂變短，根據(jù)杠桿的平衡條件，力變大；

（3）若不計杠桿的重力，根據(jù)杠桿的平衡條件：F向上 L向上 =F向下 L向下，F′×3L=3G×6L，解得F′=6G=6×0.5N=3N，由于桿的重心在桿的中點(diǎn)，方向豎直向下，重力與鉤碼同時使杠桿向逆時針方向轉(zhuǎn)動，所以彈簧測力計的示數(shù)應(yīng)大于3N。