Question

小明在探究“杠桿的平衡條件”實驗中所用的實驗器材有：杠桿、支架、彈簧測力計、刻度尺、細線和質量均為50g的鉤碼若干個．
（1）實驗前，將杠桿中點置于支架上，當杠桿靜止時，發現杠桿右端下沉．此時，應把杠桿兩端的平衡螺母向

左

（選填“左”或“右”）調節，使杠桿在不掛鉤碼時，保持

水平

并靜止，達到平衡狀態．這樣做的好處是：便于在杠桿上直接測量

力臂

．
（2）杠桿調節平衡后，小明在杠桿上A處掛4個鉤碼（如圖甲所示），在B處掛

6個

鉤碼杠桿恰好在原位置平衡．
（3）如圖乙所示，為了探究作用力在支點同側杠桿平衡時的規律，小明用彈簧測力計在C處豎直向上拉，當彈簧測力計示數為

1.5

N時，杠桿再次水平平衡．當彈簧測力計逐漸向左傾斜時，要使杠桿仍然在水平位置平衡，彈簧測力計的拉力F將

變大

（填“變大”、“不變”或“變小”），原因是

拉力的力臂變小了

．
（4）實驗結束后，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？”于是小組同學利用圖丙所示裝置進行探究，發現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）杠桿傾斜時，杠桿的重心偏向杠桿下沉的一端，左、右兩端的螺母（或一端的螺母）要向杠桿上翹的一端調節；實驗前先要調節杠桿在水平位置平衡，這是為使杠桿所受的重力通過支點，從而可以不考慮杠桿的重力對其轉動的影響；調節好以后，仍要使杠桿在水平位置平衡，是為了便于測量力臂的長度；
（2）知道動力臂、阻力、阻力臂，根據杠桿平衡條件求出動力，求出鉤碼的數量；
（3）根據知道動力臂、阻力、阻力臂，根據杠桿平衡條件求出動力；
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；
（4）圖丙中，支點位于動力和阻力的右側，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動產生了影響．

解答：解：（1）杠桿右端下沉，為了使它在水平位置平衡，應將杠桿兩端的平衡螺母向左調節；使杠桿在水平位置平衡的目的有兩個：一是避免杠桿重力對杠桿轉動的影響；二是便于測量力臂的長度；
（2）設杠桿的一個小格為L，一個鉤碼重為G，
圖甲中，由杠桿平衡條件得，4G×3L=nG×2L，
所以n=6（個），所以應在杠桿左邊B處掛6個相同的鉤碼；
（3）四個鉤碼的總質量m=4×50g=200g=0.2kg，總重力G=mg=0.2kg×10N/kg=2N，設杠桿的一個小格為L，
由杠桿平衡條件得，2N×3L=F₁×4L，
所以F₁=1.5N；
圖乙中，彈簧測力計豎直向上拉杠桿時，拉力力臂為OC，彈簧測力計逐漸向左傾斜拉杠桿，拉力的力臂小于OC，拉力力臂變小，拉力變大，彈簧測力計示數變大；
（4）圖丙中，杠桿的重心不在支點上，杠桿的重力對杠桿轉動產生了影響，導致拉力F的大小比由杠桿平衡條件計算出來的數值偏大．
故答案為：（1）左；水平；力臂；（2）6個；（3）1.5；變大；拉力的力臂變小了；（4）杠桿自重的影響．

點評：本題考查調節平衡螺母的作用、杠桿實驗時動力和阻力的實驗要求及根據杠桿平衡條件計算．當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�。�