Question

【题目】小明利用刻度均匀的匀质杠杆“探究杠杆的平衡条件”，如图所示，每个钩码重为0.5N．
（1）实验前，将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆左端偏高，应向端调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡．
（2）在A点悬挂两个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，需在B点悬挂个钩码．
（3）取走悬挂在B点的钩码，改用弹簧测力计在C点竖直向上拉，使杠杆水平位置平衡．若改变弹簧测力计拉力的方向，使之斜向左上方，杠杆仍然在水平位置平衡，则测力计的读数将（变大/变小/不变），原因是 ．
（4）小明利用此杠杆用1.6N的拉力将四个钩码匀速升高18cm，拉力方向移动的距离为25cm，杠杆的机械效率为 ， 产生额外功的原因是 ．

Answer 1

【答案】
（1）左
（2）3
（3）变大；拉力的力臂变小
（4）90%；克服杠杆与支点间摩擦及杠杆自重做额外功
【解析】解：（1）杠杆左端高，说明杠杆重心偏右，应将平衡螺母（左端和右端的均可）向左调节，使杠杆在水平位置平衡；（2）杠杆平衡后，若在A点挂2个钩码，则左边点重力为2G； 又因为力臂OA=3，左边力臂OB=2，
所以由杠杆的平衡条件（F1l1=F2l2）可知：
2G×3=FB×2．
解得FB=3G，故应在B点应挂3个钩码，才能使杠杆恢复平衡．
一个钩码的重是0.5N，
根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2得，
1N×3=FC×4，FC=1.5N，即在B处挂3个钩码．（3）根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知，
如改变弹簧测力计拉力的方向，使之斜向左上方，阻力和阻力臂不变，动力臂减小，动力要增大，所以弹簧测力计示数变大，才能使杠杆仍然水平平衡；（4）杠杆的机械效率是：η= = = ×100%=90%；
利用杠杆提升物体时，克服摩擦以及杠杆自重做额外功．
所以答案是：（1）左；（2）3；（3）变大；拉力的力臂变小；（4）90%；克服杠杆与支点间摩擦及杠杆自重多做额外功．