Question

19．小英同学完成“探究杠杆平衡条件”实验后，还想利用杠杆的平衡条件来测量杠杆自身的重力．
（1）在支点o处将杠杆取下，将杆杆的B位置挂在支架上，在B的右侧E处挂上弹簧测力计，示数为F，使杠杆在水平位置平衡（如图乙）．

（2）用刻度尺测出此时钩码悬挂位置E到B的距离L₁和O到B的距离L₂；
（3）根据杠杆的平衡条件，杠杆自身的重力为G=$\frac{F{L}_{1}}{{L}_{2}}$；
（4）当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中，杠杆在水平位置始终保持平衡（如图丙），请说出测力计示数的变化先变小后变大．

Answer 1

分析 （2）测出O到B的距离；
（3）根据杠杆的平衡条件，可以计算出杠杆的重力；
（4）阻力和阻力臂不变时，动力臂减小，动力变大；动力臂变大，动力变小．

解答 解：（2）已知弹簧测力计的大小，用刻度尺测出此时钩码悬挂位置E到B的距离，即L₁，欲求杠杆的重力G，则应量出O到B的距离，即L₂；
（3）根据杠杆平衡条件F₁L₁=F₂L₂可得，FL₁=GL₂，则G=$\frac{F{L}_{1}}{{L}_{2}}$；
（4）由图可知，当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中，动力臂先变长后变短，而杠杆在水平位置始终保持平衡，根据杠杆平衡条件可知，测力计示数将由图可知，OC为最长力臂，当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中，动力臂先变长后变短，而杠杆在水平位置始终保持平衡，根据杠杆平衡条件可知，测力计示数将先变小后变大．
故答案为：（2）O到B；（3）G=$\frac{F{L}_{1}}{{L}_{2}}$；（4）先变小后变大．

点评 杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计倾斜拉动杠杆还在水平位置平衡，阻力和阻力臂不变，动力臂变小，动力变大这是常见的一种题型．