Question

小强在验证杠杆平衡条件的实验中：

（1）实验前没有挂钩码和弹簧测力计时，发现杠杆左端高右端低，要使其在水平位置平衡，应将杠杆左端的平衡螺母向          调节，这一调节过程的目的是为了使杠杆的       对杠杆平衡不产生影响，这时杠杆重力的力臂为           。

（2）在图中，杠杆水平平衡后，小强调节左边钩码的个数和位置，使杠杆水平平衡时，测出F₁=1.2N，F₂=1.5N；OA=30cm，OB=20cm。他将所得数据直接代入杠杆平衡条件的公式中，发现F₁×OA和F₂×OB并不相等，从而认为杠杆的平衡条件不一定是F₁ l₁= F₂ l₂。小强的失误是                                。

（3）在图中，若B处的钩码不变，小强将弹簧测力计由A处移到C（OC=10cm）处，施加一个竖直方向的力，使杠杆在水平位置平衡，则这个力的方向应           ，大小为          N。 

（4）在右图中，若B处的钩码不变，小强不用弹簧测力计，在A处挂      N的钩码，杠杆在水平位置仍然平衡。

 

Answer 1

【答案】

（1）左（外） 重力   0  （每空1分，共3分）

（2）把OA 当成了F₁ 的力臂（或：把F₁的力臂弄错了）（2分）

（3）竖直向上（1分）    3 （2分） 

（4） 1（2分）

【解析】（1）杠杆重心左移应将平衡螺母向左调节，直至重心移到支点处，使杠杆重力的力臂为零．

（2）图中，拉力F1的方向与水平杠杆不垂直，只有力的方向与杠杆垂直时，力臂才能从杠杆上直接读出来，所以小强会得出错误的结论．

（3）由F₂=1.5N，OB=20cm，OC=10cm

根据杠杆的平衡条件：F₁•OC=F₂•OB

∴F₁=F₂•OB /OC =1.5N×20cm /10cm =3N

由于支点不在动力和阻力中间，因此动力和阻力方向相反

∴拉力的方向竖直向上．

（4）由F₂=1.5N，OB=20cm，OA=30cm

根据杠杆的平衡条件：F•OA=F₂•OB

∴F=F₂•OB /OA =1.5N×20cm /30cm =1N