Question

下面是小明驗證杠桿平衡條件的實驗：
（1）實驗前沒有掛鉤碼和彈簧測力計時發(fā)現(xiàn)杠桿右端高左端低，為使其在水平位置平衡，應(yīng)將杠桿左端的平衡螺母

右

調(diào)節(jié)，將杠桿調(diào)到水平位置平衡的目的是為了方便測量

力臂

．
（2）如圖中杠桿水平平衡后，小明調(diào)節(jié)左邊鈎碼的個數(shù)和位置，是杠桿水平平衡時，測出F₁=1.2nN，F(xiàn)₂=1.5N，OA=30cm．OB=20cm．他將所得數(shù)據(jù)直接代入杠桿平衡條件的公式中，發(fā)現(xiàn)F₁×OA和F₂×OB并不相等，從而認(rèn)為杠桿的平衡條件不是F₁l₁=F₂l₂．小明的錯誤是

把OA的長度當(dāng)成了拉力的力臂

（3）在圖中，若B出的鈎碼不變，小明將彈簧測力計由A處移到C（OC=10cm）處，為了使C處的彈簧測力計的示數(shù)最小，則這個力的方向應(yīng)

豎直向上

，大小為

3

N．

Answer 1

分析：（1）杠桿右端高左端低，說明杠桿的重心在支點左側(cè)，調(diào)節(jié)平衡螺母應(yīng)使杠桿重心右移；當(dāng)杠桿在不掛鉤碼時處于水平平衡狀態(tài)時，從支點到掛鉤碼處杠桿的長度即為力臂長度，便于測量力臂．
（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，拉力的力臂才等于支點到動力作用點的距離．
（3）當(dāng)彈簧測力計從A處移到C處，支點位于動力和阻力的右側(cè)，因此拉力的方向和鉤碼重力的方向相反，根據(jù)杠桿平衡條件就可以計算出拉力的大�。�

解答：解：（1）杠桿重心右移應(yīng)將平衡螺母向右調(diào)節(jié)，直至重心移到支點處，使杠桿在水平位置平衡，從支點到掛鉤碼處杠桿的長度即為力臂長度，方便的測量力臂．
（2）圖中，拉力F₁的方向與水平杠桿不垂直，只有力的方向與杠桿垂直時，力臂才能從杠桿上直接讀出來，小明誤把杠桿的長度OA當(dāng)成了拉力的力臂，所以小明會得出錯誤的結(jié)論．
（3）由F₂=1.5N，OB=20cm，OC=10cm
根據(jù)杠桿的平衡條件：F₁?OC=F₂?OB
∴F₁=

F2×OB

0C

=

1.5N×20cm

10cm

=3N．
故答案為：（1）右；力臂；（2）把OA的長度當(dāng)成了拉力的力臂；（3）豎直向上；3．

點評：本題考查了杠桿平衡的條件，在實驗中我們應(yīng)首先調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡，以便直接讀出力臂；用彈簧測力計時，應(yīng)注意豎直方向拉動測力計；杠桿平衡的條件就是動力×動力臂=阻力×阻力臂．