在如图所示的探究杠杆平衡条件的实验装置,
(1)实验前没有挂钩码时,发现杠杆右端下倾,应将横梁上的螺母向________边旋一些,使杠杆在水平位置平衡;这样做的好处是________.
(2)实验时,在A处挂3个重为0.5N的钩码,若在B处用一弹簧测力计竖直往上拉,使杠杆在水平位置平衡,拉力的大小为________N.若弹簧测力计由竖直拉变为斜拉,则弹簧测力计读数将________(选填“变大”“变小”“不变”)
(3)实验中保持杠杆在水平位置平衡的目的是:________.
(4)若实验时共有9个钩码,杠杆左边情况不变,怎样在杠杆右端挂钩码使杠杆在水平位置重新平衡?你所用的方案是:________.
试题答案
解:
(1)调节杠杆在水平位置平衡时,杠杆的右端下倾,平衡螺母向左端移动;实验前调节横杆在水平位置平衡的好处是可避免杠杆自重的影响.
故答案为:左;避免杠杆自重对实验的影响.
(2)因为弹簧测力计与钩码在同一侧,所以方向应竖直向上.读图可知OA=2OB,所以F=2G=2×3×0.5N=3N.若弹簧测力计斜拉,则力臂变小,根据杠杆的平衡条件,其读数将变大.
故答案为:3N;变大.
(3)杠杆在水平位置平衡,动力臂和阻力臂都在杠杆上,便于测量动力臂和阻力臂大小.
故答案为:便于测量动力臂和阻力臂.
(4)根据杠杆的平衡条件:F1L1=F2L2知:左边=5G×4L=20GL,右边也应是20GL,所以可以在第5格处挂4个钩码;
故答案为:在A处挂五个钩码,5处挂四个钩码.
试题解析
(1)实验前先要调节杠杆两端的螺母,使其在水平位置平衡,平衡螺母向上翘的一端移动;
杠杆在水平位置平衡,这是为使杠杆所受的重力通过支点,从而可以不考虑杠杆的重力对其转动的影响;
(2)如果弹簧测力计的拉力与钩码在杠杆的同一侧,则方向应该相反,其大小可用平衡条件求出.如果力臂变小,力将变大;
(3)实验过程中仍要使杠杆在水平位置平衡,是为了便于从杠杆上读出或测出力臂的长度;
(4)杠杆可以在任意位置保持平衡但是为了便于测量力臂,最好是在水平位置保持平衡;
点评:本题主要考查了杠杆在水平位置平衡的原因和平衡如何调节.
杠杆平衡条件是杠杆平衡问题的重要依据,当杠杆符合平衡条件时,杠杆平衡;条件不符合时,力和力臂乘积大的一端下沉.
