Question

1．如图所示，杠杆甲、乙在F₁、F₂的作用下都处于静止状态．

（1）此时的杠杆乙是否处于平衡状态？是（选填“是”或“否”），你判断的依据是杠杆乙在F₁、F₂的作用下处于静止状态；在探究杠杆平衡条件的过程中，我们把支点放在质地均匀的杠杆中间，这样做的目的是消除杠杆自重对实验的影响；实验时，首先调节杠杆两端的平衡螺母，并使杠杆在水平位置平衡，这样做的好处是便于测量力臂．
（2）杠杆甲的力臂可以直接从杠杆的刻度读出（杠杆的刻度每格5cm）：L₁=20cm，阻力臂L₂=10cm．
（3）在图甲中：若F₁=2N，则F₂=4N；你的计算依据是F₁L₁=F₂L₂．
（4）在图乙中分别画出动力臂L₁和阻力臂L₂．

Answer 1

分析 （1）杠杆的平衡状态与物体的平衡状态相类似，都包括静止状态；杠杆的不再是匀速直线运动，而是匀速转动．
（2）从支点到力的作用线的距离即为力臂．
（3）杠杆的平衡条件是：动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂，用公式表示为F₁L₁=F₂L₂．
（4）力臂是从支点到力的作用线的距离，做出动力和阻力作用线，从支点到两作用线的距离即为动力臂和阻力臂．

解答 解：（1）杠杆的平衡状态包括两种：静止状态或匀速转动状态，由题意可知，杠杆乙在F₁、F₂的作用下处于静止状态，故可判断此时的杠杆乙处于平衡状态；
在探究杠杆平衡条件的过程中，我们把支点放在质地均匀的杠杆中间，这样做的目的是消除杠杆自重对实验的影响；
实验时，首先调节杠杆两端的平衡螺母，并使杠杆在水平位置平衡，这样做的好处是便于测量力臂．
（2）杠杆甲的动力臂L₁=20cm，阻力臂L₂=10cm．
（3）根据杠杆的平衡条件：F₁L₁=F₂L₂，2N×20cm=F₂×10cm，则F₂=4N．
（4）已知支点为O，过点O作力F₁的垂线段L₁，作力F₂的垂线段L₂，那么L₁、L₂即为所求作的力臂，如图所示：

故答案为：（1）是；杠杆乙在F₁、F₂的作用下处于静止状态；消除杠杆自重对实验的影响；便于测量力臂；（2）20；10；（3）4；F₁L₁=F₂L₂；（4）如上图．

点评 本题主要考查对杠杆平衡条件的记忆，杠杆的平衡条件是指杠杆处于静止或匀速转动状态时，动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂．