Question

8．在探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)中．

（1）如圖a所示，要使杠桿在水平位置平衡，可將杠桿左端的平衡螺母向左調(diào)節(jié)．
（2）如圖b所示，調(diào)節(jié)平衡后，左側(cè)掛上鉤碼，在右側(cè)用彈簧測(cè)力計(jì)（圖中未畫(huà)出）拉杠桿，使其在水平位置平衡，為便于測(cè)量力臂，應(yīng)使彈簧測(cè)力計(jì)拉力的方向豎直向下．
（3）操作過(guò)程中，當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)達(dá)到量程仍不能使杠桿水平平衡，在不更換彈簧測(cè)力計(jì)的情況下，你認(rèn)為接下來(lái)合理的操作是左側(cè)鉤碼懸掛點(diǎn)右移．（寫(xiě)出一條即可）
（4）如圖c所示，在A點(diǎn)掛上鉤碼，在B點(diǎn)用彈簧測(cè)力計(jì)豎直向上拉，使杠桿處于水平位置平衡，則此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是1.8N；將彈簧測(cè)力計(jì)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)60°，沿圖示虛線方向拉，仍使杠桿在水平位置平衡，則彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)將為3.6N．

Answer 1

分析 （1）調(diào)節(jié)杠桿的平衡時(shí)，應(yīng)將平衡螺母向較高一側(cè)調(diào)節(jié)；
（2）力臂是支點(diǎn)到力的作用線的垂直距離．由此分析為便于測(cè)量力臂，彈簧測(cè)力計(jì)拉力的方向應(yīng)豎直向下；
（3）根據(jù)杠桿平衡條件分析；
（4）彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)時(shí)首先認(rèn)清分度值，然后再讀數(shù)；彈簧測(cè)力計(jì)豎直向下拉杠桿時(shí)，力臂在杠桿上，當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)傾斜拉杠桿時(shí)，力臂變短，阻力、阻力臂不變，動(dòng)力臂變短，動(dòng)力變大．

解答 解：（1）調(diào)節(jié)杠桿的平衡時(shí)，由圖a杠桿左高右低，應(yīng)將兩端的平衡螺母向左調(diào)節(jié)；
（2）力臂是支點(diǎn)到力的作用線的垂直距離．當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)拉力方向與杠桿垂直時(shí)，拉力作用點(diǎn)到支點(diǎn)的距離就是其力臂，這樣便于從杠桿上直接讀出力臂，由圖杠桿水平平衡時(shí)拉力方向應(yīng)豎直向下；
（3）當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)達(dá)到量程仍不能使杠桿水平平衡，根據(jù)杠桿的平衡條件，可以減少左側(cè)鉤碼的數(shù)量或者左側(cè)鉤碼懸掛點(diǎn)右移．
（4）圖中所示的彈簧測(cè)力計(jì)的分度值是0.2N，故示數(shù)為1.8N，彈簧測(cè)力計(jì)沿虛線方向拉，仍然使杠桿在原來(lái)的位置平衡時(shí)，動(dòng)力臂變小，阻力、阻力臂不變，根據(jù)杠桿平衡條件得，動(dòng)力變大，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)變大；
因?yàn)樗�以�?dòng)力阻力、阻力臂不變，所以阻力和阻力臂乘積不變，根據(jù)杠桿平衡條件可知，動(dòng)力和動(dòng)力臂乘積也不變，當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)60°，沿圖示虛線方向拉時(shí)，動(dòng)力臂變?yōu)樵瓉?lái)的$\frac{1}{2}$，則動(dòng)力為原來(lái)的2倍，即F=2×1.8N=3.6N，則彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)將為3.6N．
故答案為：（1）左；（2）豎直向下；（3）左側(cè)鉤碼懸掛點(diǎn)右移；（4）1.8；3.6；

點(diǎn)評(píng) 本題考查了學(xué)生對(duì)杠桿平衡條件的掌握和運(yùn)用，根據(jù)動(dòng)力臂最長(zhǎng)時(shí)最省力，力臂變小，力就變大，此類(lèi)題型要熟練掌握．