8. 如图所示的杠杆在拉力F的作用下处于平衡状态。若将弹簧测力计由竖直向上拉改为斜向上拉,当杠杆重新平衡时,拉力的力臂将
变小
(选填“变大”“变小”或“不变”,下同),弹簧测力计的示数与其在竖直位置时相比将
变大
。

解析:
【分析】
要解决这个问题,需明确两个核心:一是力臂的定义(支点到力的作用线的垂直距离),二是杠杆平衡条件($F_1L_1=F_2L_2$)。首先,弹簧测力计竖直向上拉时,拉力方向与杠杆垂直,此时力臂是支点到拉力作用点的距离;改为斜向上拉时,拉力方向不再与杠杆垂直,支点到拉力作用线的垂直距离会缩短,即力臂变小。再根据杠杆平衡条件,阻力(钩码重力)和阻力臂不变,动力臂变小,动力(弹簧测力计示数)就会变大。
【解析】
1. 判断力臂变化:力臂是支点到力的作用线的垂直距离。当弹簧测力计竖直向上拉时,拉力方向与杠杆垂直,力臂等于支点到拉力作用点的杠杆长度;改为斜向上拉时,拉力的作用线倾斜,支点到该作用线的垂直距离(力臂)比竖直时更小,因此拉力的力臂变小。
2. 应用杠杆平衡条件:设钩码总重力为$F_2$,阻力臂为$L_2$,弹簧测力计的拉力为$F_1$,动力臂为$L_1$。根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$,由于$F_2$和$L_2$均不变,$L_1$变小,所以$F_1$会变大,即弹簧测力计的示数变大。
【答案】
变小;变大
【知识点】
力臂;杠杆平衡条件
【点评】
本题考查杠杆力臂的判断和平衡条件的应用,核心是理解斜拉时力臂的变化规律,属于杠杆基础应用题型,需掌握力臂定义和平衡条件的结合运用。
【难度系数】
0.3