Question

11．小明同學(xué)探究“杠桿的平衡條件”．
（1）實驗前，杠桿停在圖1所示的位置，為使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)該將右端平衡螺母向右（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)．實驗過程中使杠桿水平平衡的目的是便于測量力臂；
（2）調(diào)節(jié)杠桿水平平衡后，小明進行的三次實驗如圖2所示．根據(jù)實驗，他得出杠桿的平衡條件為“動力×支點到動力作用點的距離=阻力×支點到阻力作用點的距離”，你認為這個結(jié)論是錯誤（選填“正確”或“錯誤”）的，用圖3所示的裝置，怎樣通過實驗來說明該結(jié)論是否正確？改變拉力的方向，保持杠杠在水平位置平衡，觀察彈簧測力計示數(shù)是否變化，若發(fā)生變化，則說明結(jié)論錯誤．
（3）在圖2（b）裝置的左右兩邊各取下一個鉤碼后，杠桿會逆時針轉(zhuǎn)動（選填“順時針”或“逆時針”）．

Answer 1

分析 （1）杠桿的平衡狀態(tài)是指靜止或勻速轉(zhuǎn)動狀態(tài)．實驗時，如果杠桿不在水平位置平衡，可通過反向調(diào)節(jié)（向偏高的一端）平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡．
杠桿在水平位置平衡后，支點到力的作用點的距離就是力臂（重力的方向跟杠桿垂直），同時能夠消除杠桿自身重力對杠桿平衡的影響，因此在此實驗中我們應(yīng)首先調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡；
（2）杠桿平衡條件探究“動力×動力臂”與“阻力×阻力臂”之間的關(guān)系，力臂不一定是支點到力作用點的距離．
（3）設(shè)一個鉤碼重為G，杠桿分度值為L，力和力臂乘積大的一端下沉．

解答 解：
（1）杠桿靜止，所以杠桿處于平衡狀態(tài)．由圖知，杠桿的右端偏高，所以需將平衡螺母向右調(diào)節(jié)．
杠桿在水平位置平衡后，支點到力的作用點的距離等于力臂，所以使杠桿在水平位置平衡，是為了便于測量力臂．
杠桿的平衡條件是動力×動力臂=阻力×阻力臂．所以小明提出的結(jié)論是錯誤的．
（2）小明結(jié)論錯誤是因為杠桿在水平位置平衡，力臂等于支點到力的作用點的距離，所以要推翻這個錯誤結(jié)論，可以用彈簧測力計斜著拉杠桿使其在水平位置平衡．
（3）設(shè)一個鉤碼重為G，杠桿分度值為L，左右各取下一個鉤碼后，
杠桿左端：2G×2L=4GL，
杠桿右端：2G×3L=3GL，
所以杠桿的左端下沉．即逆時針轉(zhuǎn)動．
故答案為：（1）右；便于測量力臂；
（2）不能；改變拉力的方向，保持杠杠在水平位置平衡，觀察彈簧測力計示數(shù)是否變化，若發(fā)生變化，則說明結(jié)論錯誤；
（3）逆時針．

點評 調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡和調(diào)節(jié)天平平衡，操作是相同的，都是平衡螺母向上翹的一端移動．杠桿使用前，應(yīng)調(diào)到水平平衡，一是使杠桿的重心調(diào)到支點上，不對平衡產(chǎn)生影響，二是便于力臂的測量；實驗時應(yīng)多做幾次，分析得出結(jié)論：動力×動力臂=阻力×阻力臂．