Question

8．在探究“杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中：
（1）開始實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)杠桿如圖甲所示，應(yīng)將左端的平衡螺母向右調(diào)節(jié)，或?qū)⒂叶说钠胶饴菽赶蛴艺{(diào)節(jié)．使杠桿在水平位置平衡，此時(shí)杠桿重力對(duì)杠桿平衡不影響，此時(shí)重力的力臂為0．
（2）在乙圖中，杠桿處于水平平衡狀態(tài)，經(jīng)測(cè)量后通過計(jì)算發(fā)現(xiàn)F₁×L_OB和F₂×L_OA并不相等，你認(rèn)為原因是把OB的長度當(dāng)成了拉力的力臂．
（3）根據(jù)圖丙杠桿上標(biāo)注的情況可以推出F₁′與F₂的關(guān)系為F₁′=$\frac{5}{4}$F₂．

Answer 1

分析 （1）如果杠桿左端下沉，應(yīng)向右調(diào)節(jié)平衡螺母，如果杠桿右端下沉，應(yīng)向左調(diào)節(jié)平衡螺母，使杠桿在平衡位置平衡；
當(dāng)杠桿在不掛鉤碼時(shí)處于水平平衡狀態(tài)時(shí)，杠桿的重心在支點(diǎn)上，杠桿的重力力臂為0，避免了杠桿重力對(duì)杠桿平衡的影響；
（2）由圖可見，拉力F₁的方向與杠桿不垂直，因此力臂不等于OA的長度，只有拉力方向與杠桿垂直時(shí)，拉力的力臂才等于支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)的距離；
（3）根據(jù)杠桿平衡的條件即可求出F₁′與F₂的關(guān)系．

解答 解：
（1）杠桿右端下沉，為了使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將杠桿兩端的螺母向左調(diào)；
在探究杠桿的平衡條件時(shí)，實(shí)驗(yàn)前首先應(yīng)調(diào)節(jié)杠桿兩端的螺母，直到杠桿在水平位置平衡，當(dāng)杠桿在水平位置平衡后，支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離就是力臂，因此杠桿在水平位置平衡時(shí)，杠桿重力的力臂為零； 
（2）圖中，拉力F₂的方向與水平杠桿不垂直，只有力的方向與杠桿垂直時(shí)，力臂才能從杠桿上直接讀出來，小明誤把杠桿的長度OB當(dāng)成了拉力的力臂；
（3）設(shè)一格為L，根據(jù)杠桿的平衡條件，則有F₁′×4L=F₂×5L，解得：${F}_{1}^{′}$=$\frac{5}{4}$F₂．
故答案為：（1）右；右；水平；0；（2）把OB的長度當(dāng)成了拉力的力臂；（3）$\frac{5}{4}$．

點(diǎn)評(píng) 在探究杠桿平衡條件時(shí)，杠桿的重心應(yīng)調(diào)到支點(diǎn)上，使其不影響兩邊力與力臂的乘積相等；為計(jì)算方便，要求兩邊各有一個(gè)力與力臂的乘積．