Question

9．在探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)中，首先要調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡，目的是便于測量力臂．如圖所示，在支點(diǎn)左側(cè)20cm刻度處掛3個重均為0.5N的鉤碼，則在支點(diǎn)右側(cè)10cm處掛6個相同的鉤碼可以使杠桿平衡；如果改用彈簧測力計，在支點(diǎn)右側(cè)15cm刻度處用彈簧測力計拉杠桿，使其水平平衡．要使彈簧測力計示數(shù)最小，彈簧測力計的拉力方向是豎直向下，此時讀數(shù)為2N．

Answer 1

分析 （1）在調(diào)節(jié)杠桿平衡時，為了便于測量力臂，應(yīng)使杠桿在水平位置平衡；
（2）根據(jù)杠桿平衡條件F₁L₁=F₂L₂，計算10cm處掛鉤碼的個數(shù)；
（3）當(dāng)力臂最長時，拉力最小，即測力計沿豎直方向拉動時，讀數(shù)最小，將已知條件代入便可求出測力計的示數(shù)．

解答 解：（1）使杠桿在水平位置平衡時，力臂大小等于力的作用點(diǎn)到支點(diǎn)間距離，所以這樣做的目的是為了便于測量力臂；
（2）若右側(cè)掛鉤碼個數(shù)為n，由題根據(jù)杠桿的平衡條件F₁L₁=F₂L₂：
3×0.5N×20cm=n×0.5N×10cm，
所以右側(cè)掛鉤碼個數(shù)：n=6個；
（3）當(dāng)測力計沿豎直向下拉動時，拉力的力臂最長，測力計的示數(shù)最小，
根據(jù)杠桿的平衡條件：F₁L₁=F₂L₂，
則0.5N×3×20cm=F₂×15cm，解得F₂=2N．
故答案為：便于測量力臂；6；豎直向下；2．

點(diǎn)評 此題是探究杠桿平衡條件實(shí)驗(yàn)，考查了有關(guān)杠桿的調(diào)平，同時考查了杠桿平衡條件的應(yīng)用及杠桿中最小力的問題．