Question

9．在探究″杠桿的平衡條件″實驗中，
（1）實驗前，將杠桿中點置于支架上，當杠桿靜止時發(fā)現右端下沉．此時，應把杠桿兩端的平衡螺母向左調節(jié)，使杠桿在不掛鉤碼時，達到水平平衡狀態(tài)．
（2）實驗時只有8個相同的鉤碼，杠桿上每格等距，如圖甲所示，當在A點掛4個鉤碼時，則怎樣掛鉤碼可以使杠桿在水平位置平衡？請設計一種方案：應在杠桿右側3處掛4個鉤碼或右側4處掛3個鉤碼．
（3）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？″于是小組同學利用如圖所示裝置進行探究，發(fā)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(tài)時，測出的拉力大小都與杠桿平衡條件不符，其原因是：杠桿自重的影響．

Answer 1

分析 （1）杠桿右端下沉，說明杠桿的重心在支點右側，調節(jié)平衡螺母應使杠桿重心左移，這一調節(jié)過程的目的是為了使杠桿的自重對杠桿平衡不產生影響；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）根據杠桿平衡條件：動力×動力臂=阻力×阻力臂，來做出解答．
（3）圖乙中，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）杠桿重心左移，應將平衡螺母（左端和右端的均可）向左調節(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；力臂等于支點到力的作用線的距離，當杠桿在水平位置平衡時，力的方向與杠桿垂直，力臂可以從杠桿標尺刻度上直接讀出來．
（2）由圖可知，杠桿左邊鉤碼個數與格數的乘積為12，由杠桿平衡條件知，杠桿右邊鉤碼個數與格數的乘積為12，但由于鉤碼總數為8，A點已掛4個，故杠桿右邊鉤碼個數不能超過4，所以應在杠桿右側3處掛4個鉤碼或右側4處掛3個鉤碼；
（3）圖乙中，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；（2）應在杠桿右側3處掛4個鉤碼或右側4處掛3個鉤碼；（3）杠桿自重的影響．

點評 杠桿在水平位置平衡后，支點到力的作用點的距離就是力臂，因此在此實驗中我們應首先調節(jié)杠桿在水平位置平衡．