Question

小強在驗證杠桿平衡條件的實驗中：

（1）實驗前沒有掛鉤碼和彈簧測力計時，發現杠桿左端高右端低，要使其在水平位置平衡，應將左端的平衡螺母向         調節，這一調節過程的目的是為了使杠桿的      對杠桿平衡不產生影響，這時杠桿重力的力臂為          。

（2）在下圖中，杠桿水平平衡后，小強調節左邊鉤碼的個數和位置，使杠桿水平平衡時，測出F₁=1．2N，F₂=1．5N；OA=30cm，OB=20cm。他將所得數據直接代入杠桿平衡條件的公式中，發現F₁×OA和F₂×OB并不相等，從而認為杠桿的平衡條件不一定是F₁ l₁= F₂ l₂。小強的失誤是                       。

（3）在圖中，若B處的鉤碼不變，小強將彈簧測力計由A處移到C（OC=10cm）處，施加一個豎直方向的力，使杠桿在水平位置平衡，則這個力的方向應            ，大小為   ___N。 

（4）在圖中，若B處的鉤碼不變，小強不用彈簧測力計，在A處掛       N的鉤碼，杠桿在水平位置仍然平衡。

 

Answer 1

【答案】

（1）左（外） 重力   0

（2）把OA當成了F₁ 的力臂（或：把F₁的力臂弄錯了）

（3）豎直向上    3  （4）1

【解析】

試題分析：（1）杠桿左端高右端低應將平衡螺母向左調節，直至重心移到支點處，使杠桿重力的力臂為零，目的是為了使杠桿的重對杠桿平衡不產生影響；

（2）圖中，拉力F₁的方向與水平杠桿不垂直，只有力的方向與杠桿垂直時，力臂才能從杠桿上直接讀出來，所以小華把F₁的力臂弄錯了才得出錯誤的結論．

（3）由，，

根據杠桿的平衡條件：

∴

由于支點不在動力和阻力中間，因此動力和阻力方向相反

∴拉力的方向豎直向上．

（4）由，，，

根據杠桿的平衡條件：，

即：

考點：杠桿的平衡分析法及其應用；杠桿的平衡條件；探究杠桿的平衡條件實驗．

點評：本題考查了杠桿平衡的條件，在實驗中我們應首先調節杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡，以便直接讀出力臂；用彈簧測力計時，應注意豎直方向拉動測力計；杠桿平衡的條件就是動力×動力臂=阻力×阻力臂．