Question

15．小明在探究“杠桿的平衡條件”實驗中，準(zhǔn)備的器材有杠桿、有刻度的支架、若干個鉤碼（每個鉤碼重0.5 N）、一個彈簧測力計．
（1）小明首先將杠桿調(diào)節(jié)至水平平衡，這樣做的好處是消除杠桿重力對實驗的影響，且便于測量力臂．
（2）杠桿平衡后，小明在如圖所示的A位置掛上兩個鉤碼，請在圖中畫出鉤碼對杠桿的拉力的示意圖．若要使杠桿恢復(fù)平衡，可以在B處（用字母表示）掛上4個鉤碼．
（3）他改用彈簧測力計在如圖所示的E位置斜向下拉（測力計未畫出），當(dāng)杠桿恢復(fù)平衡時，測力計的示數(shù)將大于0.5N．（選填“大于”、“等于”或“小于”）

Answer 1

分析 （1）調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使平衡螺母向上翹的一端移動，使杠桿在水平位置平衡，杠桿在水平位置平衡，力臂在杠桿上，便于測量力臂大小，同時消除杠桿重對杠桿平衡的影響；
（2）根據(jù)示意圖的要求畫出拉力示意圖；
根據(jù)杠桿的平衡條件進(jìn)行分析所掛鉤碼個數(shù)和位置；
（3）其他條件不變，動力臂越小，動力越大．

解答 解：（1）開始使杠桿在水平位置平衡，是使杠桿的重心落在支點上，消除杠桿重力對實驗的影響，且便于力臂的測量；
（2）示意圖如下所示：

設(shè)一鉤碼重為G，一格為L，則杠桿在水平位置平衡時：
F_AL_A=2G×2L=4GL
若在B處，力臂為L，則應(yīng)掛4個同樣的鉤碼；若在C處，則應(yīng)掛2個鉤碼；若在E處，則應(yīng)掛一個鉤碼．
（3）由（2）知，當(dāng)力豎直下拉時，E處的拉力F=G=0.5N；
斜向下拉，拉力力臂減小，阻力和阻力臂不變，根據(jù)杠桿平衡條件，則拉力增大，大于0.5N．
故答案為：（1）消除杠桿重力對實驗的影響，且便于測量力臂；（2）見上圖；B；4（或C；2或E；1）；（3）大于．

點評 此題主要考查的是杠桿平衡條件的應(yīng)用，注意杠桿平衡的調(diào)節(jié)方法及平衡條件的應(yīng)用．