Question

9．某同學(xué)在做“研究杠桿平衡條件”的實驗進行了如下步驟：
a．把杠桿的中點支在支架上；
b．把鉤碼掛在杠桿的兩邊，改變鉤碼的位置使杠桿水平平衡；
c．記下兩邊的鉤碼的重，用尺量出它們的力臂，記下實驗數(shù)據(jù)；
d．改變力和力臂數(shù)值，做三次實驗；
e．求出各次實驗的動力乘以動力臂和阻力乘以阻力臂數(shù)值．

（1）該同學(xué)在b步操作之前漏掉了一個重要步驟：這個步驟是調(diào)節(jié)杠桿使其在水平位置平衡，這樣做的目的是便于測量力臂．
（2）如果實驗中所用鉤碼的質(zhì)量都相等，如圖甲圖示，杠桿的B處應(yīng)該掛4個鉤碼，才能使杠桿在水平位置平衡．
（3）如果如圖乙圖示把彈簧測力計斜拉，且拉環(huán)固定在支架E點上，此時杠桿水平平衡，如果此時在A點的鉤碼下方再掛一個鉤碼，為了再次使杠桿平衡，且彈簧測力計示數(shù)不變，應(yīng)將懸點E向向上　移動．（選填“向上”或“向下”）
（4）如圖丙所示，如果將測力計沿圖中虛線方向拉，仍使杠桿在水平位置平衡，則測力計的示數(shù)將變大（選填“變大”、“變小”或“不變”）．

Answer 1

分析 （1）探究杠桿平衡條件時，杠桿支在支架上，先調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡，然后在掛鉤碼，改變鉤碼的位置和數(shù)量，使杠桿重新在水平位置平衡．
（2）設(shè)杠桿的分度值是1cm，鉤碼的重力是G，根據(jù)杠桿平衡條件判斷鉤碼的數(shù)量．
（3）當在A端加掛鉤碼時，阻力臂不變，阻力增大，動力不變，根據(jù)杠桿平衡條件判斷動力臂的變化，判斷拉環(huán)的位置；
（4）由杠桿平衡條件可算出拉力大�。粡椈蓽y力計斜拉時，拉力力臂變小，拉力變大．

解答 解：
（1）該同學(xué)在掛鉤碼之前沒有調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡，調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡，這樣做的目的是便于測量力臂；
（2）設(shè)一個鉤碼重為G，杠桿上一個小格代表1cm，
所以，2G×4cm=nG×2cm，n=4（個）；
（3）根據(jù)F₁L₁=F₂L₂可知，
當在A端加掛鉤碼時，阻力臂不變，阻力增大，動力不變，所以，動力臂變大，彈簧測力計拉環(huán)要向上移動；
（4）彈簧測力計斜拉時，阻力及阻力臂不變，拉力力臂變小，根據(jù)杠桿平衡條件可知拉力變大．
故答案為：（1）調(diào)節(jié)杠桿使其在水平位置平衡；便于測量力臂；（2）4；（3）向上；（4）變大．

點評 杠桿平衡條件，在杠桿平衡問題中有廣泛的應(yīng)用，一定要熟練掌握．