Question

如图所示是洋洋和聪聪利用刻度均匀的轻质杠杆探究“杠杆平衡条件”的实验装置。

(1)实验前没挂钩码时，杠杆静止的位置如图甲所示，此时应将螺母向_________(选填“左”或“右”)调节，使杠杆在水平位置平衡；

(2)杠杆平衡后，若洋洋在杠杆的左右两侧分别挂上钩码，如图乙所示，则杠杆的_________(选填“左”或“右”)端将会下沉，要使杠杆重新在水平位置平衡，在不改变左右两侧钩码个数的前提下，只需将__________________即可；

(3)洋洋和聪聪又分别设计了两种实验方案，洋洋的方案如图丙所示，聪聪的方案如图丁所示。你认为的实验方案更好_________，请说明你的理由__________________；_________图中弹簧测力计示数更大一些；

(4)实验中洋洋发现：如果在杠杆的O点用弹簧测力计施加一个向上的力，这个力在探究实验时_________(选填“会”或“不会”)影响到杠杆的平衡，请说明理由___________________________。

Answer

右 左 右侧俩钩码整体向右移动1格 聪聪 力臂在杠杆上方便测力臂 丙 不会 力臂为零不影响杠杆平衡

【解析】

(1)[1]图甲中，杠杆右端偏高，说明杠杆的重心在左侧，则左端的平衡螺母应向上翘的右端移动，使杠杆在水平位置平衡，目的是避免杠杆的自重对杠杆水平平衡的影响。

(2)[2]设杠杆每个格的长度为L，每个钩码的重力为G，根据杠杆的平衡条件得

故左端下沉。

[3]要使杠杆重新在水平位置平衡，如果不增加钩码总个数和悬挂点位置，可以将右侧俩钩码整体向右移动1格，则有

此时杠杆可平衡。

(3)[4][5]由图丁可知，弹簧测力计在图丁的力与力臂垂直，根据力臂的定义，支点与动力作用点的距离等于力臂大小，力臂在杠杆上便于测量，图丙的力不与杠杆垂直，力臂不方便测量，所以聪聪的方案好。

[6]由于图丙的力不与杠杆垂直，所以图丙中的力臂小于图丁中的力臂，由杠杆的平衡条件可知，杠杆保持平衡时，图丙中弹簧测力计示数更大一些。

(4)[7][8]如果杠杆在O点还受到一个向上的力，这个力与杠杆自身重力都过杠杆的支点，力臂为零，这两个力在探究杠杆平衡时不会影响到杠杆的平衡。