Question

17．如圖所示，小明在研究“杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中所用的器材有：杠桿、支架、刻度尺、細(xì)線和若干個(gè)質(zhì)量相同的鉤碼．

（1）實(shí)驗(yàn)前，將杠桿中點(diǎn)置于支架上，當(dāng)杠桿靜止時(shí)，發(fā)現(xiàn)杠桿左端下沉，則應(yīng)將平衡螺母向右（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)，使杠桿在水平位置平衡．
（2）杠桿平衡后，小明在圖甲所示的A位置掛上兩個(gè)鉤碼，可在B位置掛上4個(gè)鉤碼，使杠桿在水平位置平衡．
（3）如果再在A、B兩處各加掛一個(gè)鉤碼，杠桿的左端會(huì)下降，
（4）他改用彈簧測(cè)力計(jì)在圖乙所示的C位置斜向下拉，若每個(gè)鉤碼重1N．當(dāng)杠桿在水平位置平衡時(shí)，測(cè)力計(jì)的示數(shù)將大于（選填“大于”、“等于”或“小于”）1N．
（5）某同學(xué)利用身邊的塑料直尺和硬幣若干來(lái)驗(yàn)證杠桿平衡的條件，如圖丙所示，當(dāng)杠桿在水平位置平衡時(shí)，他測(cè)出從支點(diǎn)O到硬幣邊緣的距離作為力臂l₁和l₂的大小，他測(cè)力臂的方法是錯(cuò)誤的（選填“正確”或“錯(cuò)誤”）．如果將兩邊的硬幣以相同速度同時(shí)勻速向支點(diǎn)移動(dòng)的過(guò)程中，則杠桿向左傾斜（選填“仍平衡”、“向左傾斜”、“向右傾斜”）．

Answer 1

分析 （1）如果杠桿左端下沉，應(yīng)向右調(diào)節(jié)平衡螺母，如果杠桿右端下沉，應(yīng)向左調(diào)節(jié)平衡螺母，使杠桿在平衡位置平衡；
（2）設(shè)杠桿分度值是L，一個(gè)鉤碼重是G，根據(jù)杠桿平衡條件求出鉤碼數(shù)量；
（3）力和力臂的乘積大的一端下沉；
（4）當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)斜著拉時(shí)，其力臂小于杠桿長(zhǎng)，根據(jù)杠桿平衡條件分析出答案；
（5）力臂是支點(diǎn)到力的作用線的距離，重力的作用點(diǎn)在幾何中心，故力臂應(yīng)為支點(diǎn)到硬幣的重力作用線的距離；
當(dāng)兩邊的硬幣以相同大小的速度同時(shí)向支點(diǎn)移動(dòng)時(shí)，根據(jù)杠桿平衡的條件，F(xiàn)₁×L₁=F₂×L₂，可以判斷．

解答 解：
（1）實(shí)驗(yàn)前，他將杠桿中點(diǎn)置于支架上，當(dāng)杠桿靜止時(shí)，發(fā)現(xiàn)杠桿左端下沉，此時(shí)，應(yīng)把平衡螺母向右調(diào)節(jié)，使杠桿在不掛鉤碼時(shí)，在水平位置平衡；
（2）設(shè)杠桿分度值是L，一個(gè)鉤碼重是G，所以2G×2L=nG×L，所以n=4（個(gè)）；
（3）如果再在A、B兩處各加掛一個(gè)鉤碼，3G×2L＞4G×1L，所以杠桿左端下沉；
（4）當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)在圖乙所示的C位置斜向下拉時(shí)，力臂變小，即L₁＜3L，根據(jù)杠桿平衡條件得，
2N×2L=F×L₁，因?yàn)長(zhǎng)₁＜3L，所以F＞1N；
（5）硬幣放在杠桿上，杠桿在水平位置平衡，硬幣作用在杠桿上的力通過(guò)硬幣平面圓心，力臂是從最下面平面圓心到支點(diǎn)的距離，力臂測(cè)量錯(cuò)誤；
原來(lái)杠桿平衡，即F₁×L₁=F₂×L₂，且由圖可知L₁＞L₂，F(xiàn)₁＜F₂；
經(jīng)過(guò)相同時(shí)間后，兩邊硬幣的力臂各減小L，
則左邊力與左邊力臂的乘積F₁×L_左=F₁（L₁-L）=F₁L₁-F₁L
右邊力與右邊力臂的乘積F₂×L_右=F₂（L₂-L）=F₂L₂-F₂L
顯然，左邊力與左邊力臂的乘積大，即杠桿左端向下傾斜．
故答案為：（1）右；（2）4；（3）左；（4）大于；（5）錯(cuò)誤；向左傾斜．

點(diǎn)評(píng) （1）調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡和調(diào)節(jié)天平橫梁平衡的操作方法是相同的，都是將平衡螺母向上翹的一端移動(dòng)；
（2）杠桿平衡條件，在杠桿平衡問(wèn)題中有廣泛的應(yīng)用，一定要熟練掌握．