Question

21、某同学用如图所示的装置验证杠杆的平衡条件．调节左边钩码的个数和悬挂位置，使杠杆水平平衡时，读出弹簧秤的示数F₁=2.61牛，钩码对杠杆的拉力F₂=1.96牛；测得支点O到这两个力作用点的距离OA=25厘米，OB=20厘米．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．这个同学的失误在什么地方？答：

弹簧测力计倾斜拉，F₁的力臂不是OA

．

Answer 1

分析：力臂是从支点到力的作用线的距离；
当杠杆水平平衡时，两力的方向若都在竖直方向上，力臂可以直接从杠杆上读出；
若力不沿竖直方向，力臂不能从杠杆上读出．

解答：解：如图杠杆在水平位置平衡，钩码由于重力作用对杠杆有一个竖直向下的拉力F₂，所以F₂力臂为OB；
弹簧测力计倾斜拉F₁的力臂为支点O到力F₁的作用线的距离OD，而不是OA．所以F₁?OA和F₂?OB并不相等．
故答案为：弹簧测力计倾斜拉，F₁的力臂不是OA．

点评：本题考查探究杠杆平衡条件的实验，实验中杠杆为什么要水平平衡是重点，当能从杠杆上直接读力臂长度时，动力与阻力的方向必须沿竖直方向．