【题目】在“探究杠杆平衡条件的实验”中:

(1)如图甲所示,实验前,杠杆左端下沉,则应将左端的平衡螺母向_______调节(选填“左”或“右”),直到杠杆在水平位置平衡,目的是使杠杆重力的_____为零,避免杠杆自重对实验的影响。

(2)如图乙所示,杠杆上的刻度均匀,在A点挂4个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在B点挂2个相同的钩码;当杠杆平衡后,将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一小格,则杠杆将_______(选填“顺时针转动”或“逆时针转动”、“保持静止”)。

(3)如图乙所示,若不在B点挂钩码,改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆,使杠杆仍在水平位置,要实现平衡时既不省力,又不费力,测力计拉力方向应与OB夹角为_____。若在乙图中C点施加一个始终竖直向上的拉力使C端上抬的过程中,拉力F大小____(选填变大变小或不变)。

(4)在探究过程中,在杠杆的右端挂重物G,在力臂为L的力F的作用下静止在图丙所示位置,请在图中做出力F的示意图_________

【答案】 力臂 逆时针转动 30℃或150℃ 不变

【解析】(1)由图甲可知,杠杆左端下沉,说明左边重,则应将左端的平衡螺母向右调节,直到杠杆在水平位置平衡,目的是使杠杆重力的力臂为零,避免杠杆自重对实验的影响。(2)由图乙可知,杠杆上的刻度均匀,在A点挂4个钩码,力臂为2要使杠杆在水平位置平衡,应在B点挂2个相同的钩码力臂为4;当杠杆平衡后,将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一小格,A点力臂变为3,B点力臂变为5.由杠杆平衡原理可知4G×3>2G×5,则杠杆将逆时针转动。(3)如图乙所示,若不在B点挂钩码,改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆,使杠杆仍在水平位置,要实现平衡时既不省力,又不费力,即为等臂杠杆,B点力臂为2,为OB,由直角三角形特点可知对边为斜边的一半,则测力计拉力方向应与OB夹角为30℃或150℃。若在乙图中C点施加一个始终竖直向上的拉力使C端上抬的过程中,拉力的力臂与阻力的力臂比值不变为5:2,所以拉力F大小不变。(4)过力臂L的右上端作L的垂线,与杠杆交于A点,即为力F的作用点其方向为沿垂线斜向下。如下图所示

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