Question

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，這時應(yīng)將平衡螺母向    （選填“左”或“右”）端調(diào)節(jié)，直到杠桿在水平位置平衡．
（2）如圖1所示，①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，杠桿仍然在水平位置平衡．
②把B點(diǎn)處的鉤碼取下，在B點(diǎn)處施加一個豎直向下的拉力F=    N時，杠桿仍然在水平位置平衡．當(dāng)拉力F向右傾斜時，仍要保持杠桿在水平位置平衡，拉力F的大小將    （選填“變大”、“變小”或“不變”）．原因是    ．
（3）如果小王又進(jìn)行了如圖2所示的探究，考慮杠桿    的影響，發(fā)現(xiàn)用彈簧測力計(jì)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(jì)的示數(shù)應(yīng)大于    N．

Answer 1

【答案】分析：（1）在調(diào)平杠桿平衡時，杠桿的哪端高，平衡螺母要向哪端移動；
（2）根據(jù)杠桿的平衡條件計(jì)算出在B點(diǎn)掛的鉤碼個數(shù)或拉力的大��；
當(dāng)拉力F向右傾斜時，分析出力臂的變化結(jié)合杠桿的平衡條件判斷力的變化；
（3）若杠桿的支點(diǎn)在杠桿的中點(diǎn)處，此時重力恰好作用在支點(diǎn)，若不在中點(diǎn)，此時杠桿的平衡會受重力的影響，根據(jù)重力的方向判斷出重力是使杠桿向哪個方向轉(zhuǎn)動，從而判斷出測量結(jié)果偏差．
解答：解：（1）杠桿靜止時，杠桿左端下沉，說明右端偏高，平衡螺母需向右調(diào)節(jié)；
（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：
F_AL_A=F_BL_B
4G?3L=F_B?2L
解得F_B=6G
需掛6個鉤碼．
②若在B點(diǎn)處施加一個豎直向下的拉力，則F_B=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(jì)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(jì)的示數(shù)應(yīng)大于3N．
故答案為：（1）右；（2）①6；②3；變大；F的力臂變��；（3）重力；3．
點(diǎn)評：此題是探究杠桿平衡實(shí)驗(yàn)，考查了杠桿的調(diào)平及杠桿平衡條件的應(yīng)用，在利用平衡條件公式時，要注意分析力和對應(yīng)的力臂．