Question

如图是“研究杠杆的平衡条件”的实验示意图，图中杠杆两端螺母的作用是

使杠杆在水平位置平衡

．如果G=2.45牛，则在C点须挂

1.47

牛的重物才能使杠杆平衡；若在B点用力拉，则拉力至少是

7.35

牛，且方向为

竖直向上

，才能使杠平衡．如果在杠杆支点左侧和右侧分别挂9牛和3牛重物，杠杆仍能平衡，则杠杆两臂长度之比为

1：3

，这时将右侧力增加1牛，那么左侧力必须增加

3

牛，才能使杠杆重新平衡．

Answer 1

分析：要研究杠杆平衡的条件，我们要测力与力臂的关系，因此用到弹簧测力计；在此实验中我们应调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，以便直接读出力臂；根据杠杆平衡的条件，F₁×L₁=F₂×L₂，进行判断．

解答：解：（1）实验前杠杆不平衡，可调节两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡；
（2）已知：G=2.45牛，OA=3，OC=5；则由杠杆平衡的条件得：
G×OA=G′×OC；∴G′=

G×OA

OC

=

2.45N×3

5

=1.47N．
（3）若在B点用力拉，应竖直向上拉，由OB=1，则G×OA=F×OB；∴F=

G×OA

OB

=

2.45N×3

1

=7.35N．
（4）如果在杠杆支点左侧和右侧分别挂9牛和3牛重物，杠杆仍能平衡，根据杠杆平衡的条件，F₁×L₁=F₂×L₂，
得：

L1

L2

=

F2

F1

=

3N

9N

=

1

3

=1：3．
（5）这时将右侧力增加1牛，则F₂′=3N+1N=4N，由

F′2

F′1

=

1

3

得：
则F₁′=3F₁′=3×4N=12N，所以△F₁′=F₁′-F₁=12N-9N=3N．
故答案为：杠杆在水平位置平衡；1.47；7.35；竖直向上；1：3；3．

点评：本题注意重力的方向是竖直向下的，而力臂又是支点到力的作用线的垂直距离，因此，实验前应先调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，这样可以从杠杆上直接读出力臂．