Question

17．在探究杠桿平衡條件的過程中，我們把支點選取在質地均勻的直桿中間，且調節杠桿兩端的平衡螺母，并使杠桿在水平位置平衡，這樣做的目的是避免杠桿自身重力對杠桿平衡的影響；實驗時，通過增減鉤碼或移動鉤碼位置，仍使直桿在水平位置平衡，這樣做的好處是便于測量力臂；同學們通過多次實驗，得出以下數據，分析得出杠桿平衡條件，請你應用杠桿平衡條件，把表格中的數據填寫完整．

	1	2	3	4
L1/m	0.1	0.15	0.2	0.2
F1/N	0.5	0.5	1.5	2
L2/m	0.05	0.05	0.1	0.1
F2/N	1	1.5	3	4

Answer 1

分析 （1）探究杠桿平衡條件時，杠桿的重心在支點上，目的是為了使杠桿的自重對杠桿平衡不產生影響；
（2）使杠桿在水平位置平衡，此時力的方向與杠桿垂直，力臂的長度可以直接從杠桿上讀出來；
（3）根據杠桿的平衡條件計算出第2、4次實驗中所缺少的物理量．

解答 解：（1）調節杠桿平衡時，需調節杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡，這樣力臂等于支點到力的作用線的距離，當杠桿在水平位置平衡時，力的方向與杠桿垂直，力臂可以從杠桿標尺刻度上直接讀出來；
（2）通過增減鉤碼或移動鉤碼位置，仍使直桿在水平位置平衡，這樣使為了避免杠桿自身重力對平衡的影響；
（3）根據杠桿平衡條件：F₁L₁=F₂L₂，
L₂=$\frac{{F}_{1}{L}_{1}}{{F}_{2}}$=$\frac{0.5N×0.15m}{1.5N}$=0.05m；
F₁=$\frac{{F}_{2}{L}_{2}}{{L}_{1}}$=$\frac{4N×0.1m}{0.2m}$=2N．
故答案為：平衡螺母；避免杠桿自身重力對杠桿平衡的影響；便于測量力臂；0.05；2．

點評 本題考查了杠桿平衡的條件，在實驗時我們應注意：調節杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡，以便能直接讀出力臂．杠桿平衡的條件就是：動力×動力臂=阻力×阻力臂．