Question

10．在探究“杠杆的平衡条件”实验中．

（1）实验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆右端下沉．此时，应把杠杆两端的平衡螺母向左（“左”或“右”）调节，使杠杆在不挂钩码时在水平位置平衡．
（2）在如图所示的装置中，要使杠杆在水平位置平衡，小宇认为应该在A处接两个钩码，小强认为在B处施加一个竖直方向的力，也能使杠杆在水平位置平衡，则这个力的方向是竖直向上，大小为1.2N．（每个钩码重1N，杠杆上每格等距，杠杆自重不计）
（3）如图将测力计沿图中虚线方向拉，仍使杠杆在水平位置平衡，则测力计的示数将变大（填“变大”、“变小”或“不变”）．
（4）杠杆在生活中有很多应用，下列机械或工具的使用，属于费力杠杆的是C

Answer 1

分析 （1）杠杆右端下倾，说明杠杆的重心在支点右侧，调节平衡螺母应使杠杆重心左移，使杠杆在水平位置平衡，这一调节过程的目的是为了便于读出力臂；
（2）根据钩码个数和距离支点的格数，结合杠杆平衡条件进行相关分析和计算；
（3）当弹簧测力计竖直向上拉动杠杆，杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，力臂最长，当弹簧测力计向右倾斜时，力臂变小，阻力和阻力臂不变，拉力会变大．
（4）结合图片和生活经验，先判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆．

解答 解：（1）杠杆重心左移，应将平衡螺母（左端和右端的均可）向左调节，直至重心移到支点处，使杠杆重力的力臂为零，这样就减小了杠杆的自重对实验的影响，并且便于读出力臂；
（2）假设每小格长度1cm，
①如图杠杆右端F₂=1N×3=3N，L₂=1cm×2=2cm，左端L₁=1cm×3=3cm，根据F₁L₁=F₂L₂得：
F₁=$\frac{{F}_{2}{L}_{2}}{{L}_{1}}$=$\frac{3N×2cm}{3cm}$=2N，
所以应在A处挂两个1N的钩码，杠杆才平衡；
②如果动力作用点在B上，由于支点在一侧不是在中间，因此动力的方向与阻力的方向相反，为了方便读出力臂，力的方向与杠杆垂直，因此拉力的方向应竖直向上；
此时阻力F₂和阻力臂L₂不变，动力臂L₁=1cm×5=5cm，根据F₁L₁=F₂L₂得：
F₁=$\frac{{F}_{2}{L}_{2}}{{L}_{1}}$=$\frac{3N×2cm}{5cm}$=1.2N；
（3）当弹簧测力计竖直向上拉动杠杆，杠杆在水平位置平衡，力臂为OB，当弹簧测力计向右倾斜时，力臂变小，阻力和阻力臂不变，拉力会变大．
（4）A、用钳子时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A错误；
B、用酒精盖起子起瓶盖时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B错误；
C、用筷子夹菜时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故C正确；
D、用羊角锤起钉子时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D错误．
故选C
故答案为：（1）左；（2）竖直向上；  1.2；（3）变大；（4）C．

点评 本题考查了杠杆平衡的调节和平衡条件的应用；要明确探究杠杆平衡条件时，使杠杆在水平位置平衡，便于测量力臂大小，杠杆的重心通过支点，消除杠杆重对杠杆平衡的影响，使实验简单化，便于探究．