Question

8．復習物理實驗時，小美和小麗再探究有關杠桿平衡的問題．

（1）實驗前沒掛鉤碼時，杠桿的平衡位置如圖甲所示，此時應將左端平衡螺母向右旋一些（選填“左”或“右”），使杠桿在水平位置平衡．
（2）小美先將杠桿調節(jié)至水平位置平衡，在左右兩側掛上鉤碼，如圖乙所示，杠桿的左端會下降（選填“左”或“右”）．要使杠桿重新在水平位置平衡，如果不改變鉤碼總個數(shù)和懸掛點位置，只需將左側的兩個鉤碼掛到右側的兩個鉤碼下面即可．
（3）小麗同學想用彈簧測力計和鉤碼進行實驗，設計實驗時提出了兩種方案：一種按圖丙進行實驗，一種按圖丁進行實驗．你認為哪個實驗方案更好，并說明你的理由丙好、彈簧測力計在圖丙的力與力臂垂直，力臂在杠桿上便于測量．
（4）實驗中小麗發(fā)現(xiàn)，杠桿在O點還受到一個向上的力，這個力在探究杠桿平衡時不會影響到杠桿的平衡．請分析說明理由這個作用在杠桿O點的力的力臂等于零，不影響杠桿的平衡．．

Answer 1

分析 （1）調節(jié)杠桿在水平位置平衡時，平衡螺母向上翹的一端移動；探究杠桿平衡條件時，使杠桿在水平位置平衡，這樣方便測量力臂；
（2）設一個鉤碼重為G，杠桿一個小格是L，根據(jù)杠桿平衡條件判斷杠桿向那端下降，要保持平衡，根據(jù)杠桿的平衡條件判斷移動那側鉤碼；
（3）根據(jù)鉤碼個數(shù)與每個鉤碼的重力求出測力計拉力，根據(jù)杠桿的平衡條件可知，圖丙彈簧測力計方向向上，容易測量力臂，圖丁方向不與杠桿垂直，不易測量力臂；
（4）過支點的力，力臂為零．

解答 解：（1）調節(jié)杠桿在水平位置平衡，杠桿右端偏高，左端的平衡螺母應向上翹的右端移動，使杠桿在水平位置平衡，力臂在杠桿上，便于測量力臂大小，同時消除杠桿自重對杠桿平衡的影響；
（2））設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_左L_左=F_右L_右，即5G×4L＞2G×3L，左端大，故左端下降；要使杠桿重新在水平位置平衡，如果不改變鉤碼總個數(shù)和懸掛點位置，只需要將左側的兩個鉤碼掛到右側的兩個鉤碼下面即可平衡；
（3）由圖可知，彈簧測力計在圖丙的力與力臂垂直，力臂在杠桿上便于測量，圖丁的力不與杠桿垂直，力臂不方便測量，圖丙好；
（4）杠桿在O點還受到一個向上的力，這個力與杠桿自身重力都過杠桿的支點，力臂為零，這兩個力在探究杠桿平衡時不會影響到杠桿的平衡．
故答案為：（1）右；（2）右；左側的兩個鉤碼掛到右側的兩個鉤碼下面；（3）丙好，彈簧測力計在圖丙的力與力臂垂直，力臂在杠桿上便于測量；（4）這個作用在杠桿O點的力的力臂等于零，不影響杠桿的平衡．

點評 此題是探究杠桿平衡實驗，考查了杠桿的調平及杠桿平衡條件的應用以及過支點的力對杠桿的影響，要注意分析力和對應的力臂．