Question

（1）在研究杠杆平衡条件的实验中，首先要使杠杆在水平位置平衡，其目的是使________；小华用如图所示的装置验证杠杆的平衡条件，调节右边钩码的个数和悬挂位置，使杠杆水平平衡时，读出弹簧测力计的示数F₁=1.1N，钩码对杠杆的拉力F₂=1.47N，测得支点O到这两个作用点的距离L₁=20cm，L₂=10cm，他将所得数据直接代入杠杆平衡条件的公式中，发现F₁×L₁和F₂×L₂并不相等，从而认为杠杆的平衡条件不一定是F₁×L₁=F₂×L₂，小华错误地方是________．
（2）如图所示，在绳子自由端拉力F作用下，重180N的物体以0.2m/s的速度匀速上
升，则拉力F的大小为________N，10s内绳子自由端上升的高度为________m．（不计滑轮的重力及绳子与滑轮的摩擦）

Answer 1

解：（1）杠杆在水平位置平衡后，杠杆上的刻度能表示力臂（或便于测量力臂）；
力臂是指从支点到力的作用线的垂线段的长度，当弹簧测力计倾斜时L₁不是F的力臂，因此，不满足杠杆平衡的条件；
（2）该滑轮组有3段绳子承担滑轮的重故F===60N，10s内绳子自由端上升的高度s=3h=3×0.2m/s×10s=6m．
故答案：（1）杠杆上的刻度能表示力臂（或便于测量力臂）；误将图中的L₁看作是F₁的力臂或F₁的力臂测量错误．
（2）60N；6．
分析：（1）杠杆在水平位置平衡后，支点到力的作用点的距离就是力臂，因此在此实验中我们应首先调节杠杆在水平位置平衡；
（2）有几段绳子承担滑轮的重，拉力就是物体重力的几分之一，拉力移动的距离就是物体移动距离的几倍．
点评：使杠杆在水平位置平衡的目的是为了便于测量力臂；弹簧测力计在拉动时应竖直向下拉动．