Question

小明在“探究杠杆的平衡条件”实验中，所用的实验器材有杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺各一个，细线和重力均为0.5 N的钩码若干。

(1)实验前，将杠杆中点固定在支架上，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________（选填“左”或“右”）调节，使杠杆在不挂钩码时，保持水平并静止，达到平衡状态，这样做的好处是：便于在杠杆上直接测量________。

(2)杠杆调节平衡后，小明在杠杆上A处挂4个钩码（如图甲所示），在B处挂________个钩码杠杆恰好在原位置平衡。

(3)如图乙所示，为了探究作用力在支点同侧时杠杆平衡的规律，小明用弹簧测力计在C处竖直向上拉，当弹簧测力计示数为________N时，杠杆再次水平平衡。当弹簧测力计逐渐向左倾斜时，要使杠杆仍然在水平位置平衡，弹簧测力计的示数F将________（选填“变大”“不变”或“变小”）。

(4)实验结束后，小明提出了新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是小组同学利用图丙所示装置进行探究，发现在杠杆左端的不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于平衡状态时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符，其原因是____________________________________。

Answer

左 力臂 6 1.5 变大 杠杆自重对实验结果有影响

【解析】

(1)[1][2]杠杆右端下沉，为了使它在水平位置平衡，应将杠杆两端的平衡螺母向左调节；使杠杆在水平位置平衡的目的是便于测量力臂的长度。

(2)[3]设杠杆的一个小格长为L，一个钩码重为G，图甲中，由杠杆平衡条件得

4G×3L＝nG×2L

解得n＝6，所以应在杠杆右边B处挂6个相同的钩码。

(3)[4]四个钩码总重力

G总＝4G＝4×0.5 N＝2 N

设杠杆的一个小格长为L，由杠杆平衡条件得

2 N×3L＝F1×4L

所以F1＝1.5 N。

[5]图乙中，弹簧测力计竖直向上拉杠杆时，拉力力臂为OC，弹簧测力计逐渐向左倾斜拉杠杆，拉力的力臂小于OC，拉力力臂变小，拉力变大，弹簧测力计示数变大。

(4)[6]图丙中，杠杆的重心不在支点上，杠杆的重力对杠杆转动产生了影响，导致拉力F的大小比由杠杆平衡条件计算出来的数值偏大。