Question

14．小明同學回顧“探究杠桿的平衡條件”的實驗時的情景．
（1）小明將杠桿中點置于支架上，當杠桿靜止時，發(fā)現(xiàn)杠桿的左端上翹，此時，他應將杠桿兩端的平衡螺母向左（選填“左”或“右”）調節(jié)，使杠桿在水平位置平衡．杠桿這樣放置是為了在掛上鉤碼后，便于在杠桿上直接讀出力臂．
（2）如圖1所示，若每個鉤碼重0.5N，且杠桿上每格相等，小明在杠桿左端圖示位置處掛上3個鉤碼，為使杠桿在水平位置平衡，他在圖中A處用彈簧測力計施加一個方向向上的力F₁，此彈簧測力計的示數(shù)至少是2N．
（3）如圖2，小明用彈簧測力計拉杠桿的C點，使杠桿在水平位置保持平衡．當彈簧測力計由位置1轉至位置2的過程中，杠桿在水平位置始終保持平衡，測力計示數(shù)變化情況是先變小后變大．
（4）第（2）問“探究杠桿的平衡條件”和探究”滑動摩擦力的影響因素”實驗中都用到了彈簧測力計，小明對比總結了彈簧測力計使用方法和注意事項，在測力前，前者和后者兩個實驗中彈簧測力計使用不同之處是前者要在豎直方向調零，后者要在水平方向調零，在測力時，兩個實驗中彈簧測力計使用相同之處是測量的力不超量程或讓測力計彈簧伸長方向與受力方向一致．

Answer 1

分析 （1）實驗前調節(jié)杠桿在水平位置平衡，將平衡螺母向較高的一端調節(jié)；探究杠桿平衡條件時，使杠桿在水平位置平衡，力臂在杠桿上，便于測量力臂；
（2）根據(jù)杠桿的平衡條件：F₁L₁=F₂L₂，力要最小，力臂須最大，由此分析計算最小力；
（3）阻力和阻力臂不變時，動力臂減小，動力變大；動力臂變大，動力變小；
（4）在測力前，前者和后者兩個實驗中彈簧測力計使用不同之處是前者要在豎直方向調零，后者要在水平方向調零；在測力時，兩個實驗中彈簧測力計使用相同之處是測量的力不超量程或讓測力計彈簧伸長方向與受力方向一致；

解答 解：（1）杠桿左端上翹，此時應將杠桿兩端的平衡螺母向左調節(jié)，使杠桿在水平位置平衡；實驗中，使杠桿在水平位置平衡，力臂在杠桿上，便于直接從杠桿上測量力臂．
（2）根據(jù)杠桿的平衡條件可知，當力臂最大時，力才最小，由圖以A到O點距離為力臂是最大的力臂，則力方向應豎直向上，若杠桿上每格長為L，F(xiàn)₁×3L=3×0.5N×4L，所以F₁=2N；
（3）由圖可知，OC為最長力臂，當彈簧測力計由位置1轉至位置2的過程中，動力臂先變長后變短，而杠桿在水平位置始終保持平衡，根據(jù)杠桿平衡條件可知，測力計示數(shù)將先變小后變大；
（4）在測力前，前者和后者兩個實驗中彈簧測力計使用不同之處是：前者要在豎直方向調零，后者要在水平方向調零；在測力時，兩個實驗中彈簧測力計使用相同之處是：測量的力不超量程或讓測力計彈簧伸長方向與受力方向一致；
故答案為：（1）左；力臂（2）2；（3）先變小后變大；（4）前者要在豎直方向調零，后者要在水平方向調零；測量的力不超量程或讓測力計彈簧伸長方向與受力方向一致；

點評 杠桿在水平位置平衡時，彈簧測力計傾斜拉動杠桿還在水平位置平衡，阻力和阻力臂不變，動力臂變小，動力變大這是常見的一種題型．