Question

【题目】【2015·苏州市】物理实验复习时，小美和小丽再探有关杠杆平衡的问题

（1）小美先将杠杆调节至水平位置平衡，在左右两侧各挂如图甲所示的钩码后，杠杆的 端下降．要使杠杆重新在水平位置平衡，如果不改变钩码总数和悬挂点位置，只需将 即可．

（2）小丽还想探究当动力和阻力在杠杆同侧时杠杆的平衡情况，于是她将杠杆左侧的所有钩码拿掉，结果杠杆转至竖直位置，如图乙所示．小丽在A点施加一个始终水平向右的拉力F，却发现无论用多大的力都不能将杠杆拉至水平位置平衡．你认为原因是 ．

（3）他们认为（2）问中拉力是做功的．如果水平向右的拉力F大小不变，OA长L，将杠杆从竖直位置拉着转过30°的过程中，拉力F做功为 ．

Answer 1

【答案】左 取下左侧两个钩码挂到右侧钩码的下方 水平位置时动力臂为零杠杆无法平衡 1/2FL

【解析】

试题分析：（1）根据杠杆的平衡条件可知，此时左边的力乘以力臂的积较大，所以杠杆的左端下降．要使杠杆重新在水平位置平衡，如果不改变钩码总数和悬挂点位置，只需将取下左侧两个钩码挂到右侧钩码的下方即可．（2）在A点施加一个始终水平向右的拉力F，却发现无论用多大的力都不能将杠杆拉至水平位置平衡．因为此时的动力臂为零杠杆无法达到杠杆的平衡条件；（3）由直角三角形的知识可知，在拉力的作用下，力的作用点通过的距离为OA长的一半，所以可求出拉力F做功为1/2FL。