Question

10．小明利用如圖所示的裝置，來“探究杠桿的平衡條件”每個鉤碼重為1.0N．
（1）安裝好杠桿后，小明發(fā)現(xiàn)杠桿位置如圖甲所示，小明將杠桿兩端的平衡螺母向左側(cè)調(diào)節(jié)，以使杠桿在水平位置平衡．

（2）調(diào)好平衡后，小明杠桿左側(cè)的A點掛上如圖乙所示的鉤碼，用彈簧測力計在B點豎直向下拉，使杠桿水平位置平衡，測力計的讀數(shù)為4N；若改變彈簧測力計拉力的方向，使之斜向左下方，杠桿仍然在水平位置平衡，則測力計的讀數(shù)將增大（增大/減小/不變）．
（3）接著小明提出新的探究問題：“若支點不在杠桿的中點時，杠桿的平衡條件是否仍然成立？”于是小明利用如圖丙所示裝置進行探究，在杠桿C點處掛上3個鉤碼，用彈簧測力計在D點處豎直向上拉使杠桿在水平位置處于平衡狀態(tài)，讀出此時彈簧測力計的示數(shù)．以彈簧測力計的拉力為動力F₁，動力臂為L₁，鉤碼重力為阻力F₂，阻力臂為L₂．請幫助小明分析：F₁ L₁＞F₂ L₂（＞/＜/=），其原因主要是杠桿自重的影響．

Answer 1

分析 （1）在調(diào)節(jié)杠桿平衡時，哪端高將平衡螺母向哪端調(diào)節(jié)；
（2）根據(jù)杠桿平衡條件求出B點的力；阻力和阻力臂不變時，動力臂減小，動力增大．
（3）圖丙中，支點位于動力和阻力的右側(cè)，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(zhuǎn)動產(chǎn)生了影響．

解答 解：（1）若杠桿右端低左端高，說明右端的重力偏大，則應將右端的平衡螺母向左調(diào)節(jié)，使杠桿在水平位置平衡；
（2）一個鉤碼的重是1N，設杠桿一個小格是L，
根據(jù)杠桿平衡條件F₁L₁=F₂L₂得：3N×4L=F_B×3L，
則F_B=4N，
如改變彈簧測力計拉力的方向，使之斜向左下方，阻力和阻力臂不變，動力臂減小，動力要增大，所以彈簧測力計示數(shù)變大，才能使杠桿仍然水平平衡；
（3）圖丙中，杠桿的重心不在支點上，杠桿自身的重力對杠桿轉(zhuǎn)動產(chǎn)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(shù)值偏大．
故答案為：（1）左；（2）4；增大；（3）＞；杠桿自重的影響．

點評 本題考查了探究杠桿平衡條件的實驗過程，從原理到實際操作、實驗方法、數(shù)據(jù)分析等，考查較為全面，是我們應該掌握的重點實驗．