题目内容

7.如图所示,均匀直棒OB重24牛,可绕O点自由转动.为使直棒处于水平平衡状态,在B点加一个力,则最小的力大小为12牛,方向是竖直向上.

分析 若在杠杆上B端施加最小的力F,使杠杆在水平位置平衡,该力的方向应该垂直杠杆向上,使动力臂最长,即竖直向上;
知道动力臂,求出阻力臂,又知道物重大小,利用杠杆平衡条件求拉力大小.

解答 解:均匀直棒OB,其重心在OB重心,OB的重力即为阻力,阻力臂为OA,
如图,为使拉力最小,动力臂要最长,拉力F的方向应该垂直于杠杆向上,即竖直向上,动力臂为OB最长,

阻力臂OA=$\frac{1}{2}$OB,
根据杠杆平衡条件可得:F1×OB=G×OA,
所以,F1=$\frac{G×OA}{OB}$=$\frac{24N×\frac{1}{2}OB}{OB}$=12N.
故答案为:12;竖直向上.

点评 本题考查了学生对杠杆平衡条件的了解和掌握,能画出杠杆在B位置的力臂是本题的关键.

练习册系列答案
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17.小冬、小飞、小丽三位同学在做“用天平、量筒测液体密度”的实验中,每人都设计了一种实验方案.
小冬:A、用天平称出烧杯的质量m1
B、用烧杯取适量的被测液体称出总质量m2
C、将烧杯中的液体倒入量杯中,读出液体的体积V;
D、用公式算出液体的密度ρ
小飞:A、在烧杯中盛被测液体,称出它的质量m1
B、把烧杯中的液体倒入量筒中一部分,记下量筒中的液体体积V;
C、称出烧杯及杯中剩下液体的质量m2
D、用公式计算液体的密度ρ
小丽:A、将适量的液体倒入量筒测出体积V;
B、用天平测出空烧杯的质量m1
C、再将液体倒入烧杯,放在天平上测出总质量m2
D、用公式计算液体的密度ρ
实验室周老师看到他们的实验方案后,是这样评价的:你们的实验方案都能测出液体的密度.但其中有一种方案最好,能使测量的误差减小.要求小冬、小飞、小丽他们思考并回答下列两个问题.
(1)三种方法中最恰当的方案的设计者是小飞.按最恰当的方法进行实验,试用实验步骤中给定的数据表示这种液体的密度值:ρ=$\frac{{m}_{1}-{m}_{2}}{V}$.
(2)说出另外两种方案的缺陷有什么?
小冬的方案中液体会留有一些在烧杯上,使测得的体积偏小,算出的密度偏大,小丽的方案中液体会留在量筒壁上,使测得的液体质量偏小,算出的密度偏小.

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