利用杠杆的平衡条件解题,首先要分析作用在杠杆上的各个力的大小及方向,确立支
点及各力的力臂,明确每个力将使杠杆如何转动,区分动力和阻力,然后应用平衡条件。
利用平衡条件解题步骤:
(1)确立杠杆支点的位置
(2)分析杠杆受到的各个力,排除作用在支点上的力,明确每个力的大小及方向,作出力的示意图。
(3)确定各个力的力臂,正确运用几何知识判断力臂的长短。
(4)根据力使杠杆的转动将力区分为动力和阻力。
(5)应用杠杆的平衡条件,代入相应的力和力臂,解方程,并适当进行讨论。
[例题2]某同学从市场买了一条6kg的鱼,他想粗略验证鱼的质量,他手中只有一支量程为20N的弹簧测力计和一根均匀直尺,在保证鱼的完整的情况下,请你设计一种验证方法。
[解析]
运用杠杆平衡条件,如图2所示,将直尺当杠杆,把直尺的一端放在桌子的边缘当支点,在直尺的另一端挂上弹簧测力计,在直尺的适当位置挂上鱼,调节鱼的位置,使杠杆平衡,利用杠杆的平衡条件可验证。
读出此时鱼的力臂L1和弹簧测力计拉力F的力臂L2
根据杠杆平衡条件可得:mgL1=FL2
m=FL2/GL1