Question

物理兴趣小组的同学，利用如图所示的装置，来“探究杠杆的平衡条件”．

（1）在实验前应调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，这样做的好处是      ；若实验前杠杆如图甲所示，可将杠杆两端的平衡螺母向      （填“左”或“右”）调节，以使杠杆在水平位置平衡．

（2）调节完毕后，当在杠杆B点挂3个质量相同的钩码，如图乙所示，那么在杠杆的D点挂      个质量相同的钩码，才能使杠杆恢复在水平位置平衡．当杠杆平衡后，将B、D两点下方所挂的钩码同时向支点O靠近1个格，那么杠杆      （填“能”或“不能”）在水平位置保持平衡．

（3）实验中若不在D点挂钩码，而在杠杆的A点或C点使用弹簧测力计使杠杆在水平位置平衡，为使弹簧测力计的示数最小，应使弹簧测力计挂在      点，且拉力的方向是      ．

Answer

（1）便于测量力臂；右；（2）4；不能；（3）A；竖直向上（垂直杠杆向上）

【解析】

试题分析：（1）探究杠杆平衡条件时，杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上便于测量力臂大小；

调节杠杆平衡时，平衡螺母向上翘的一端移动；

（2）设一个钩码重为G，杠杆一个小格是L，根据杠杆平衡条件判断在D点挂钩码的数量；

根据杠杆平衡条件判断是否平衡．

（3）阻力和阻力臂一定时，要使动力最小，动力臂要最大，在D点施加一个竖直向上的力，根据杠杆平衡条件求出拉力大小．

【解析】

（1）实验时让横杆AB在水平位置平衡，力臂在杠杆上便于测量力臂大小；

若开始实验前发现左端下沉，右端上翘，可将杠杆两端的平衡螺母向右端移动；

（2）一个钩码的重力为G，设杠杆一个小格代表L，

根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可得：

3G×4L=nG×3L，

解得：n=4；

当杠杆平衡后，将B、D两点下方所挂的钩码同时向支点O靠近1个格，

则杠杆左端：F1L1=3G×3L=9GL，

杠杆右端：F2L2=4G×2L=8GL，

则F1L1≠F2L2，即杠杆不能在水平位置保持平衡．

（3）根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知：在阻力和阻力臂一定时，要使动力最小，动力臂要最大；

由图可知：在杠杆的A点或C点中A点的力臂最长，则施加的力最小，拉力方向竖直向上．

故答案为：（1）便于测量力臂；右；（2）4；不能；（3）A；竖直向上（垂直杠杆向上）．