Question

21、某同學(xué)用如圖所示的裝置驗(yàn)證杠桿的平衡條件．調(diào)節(jié)左邊鉤碼的個(gè)數(shù)和懸掛位置，使杠桿水平平衡時(shí)，讀出彈簧秤的示數(shù)F₁=2.61牛，鉤碼對(duì)杠桿的拉力F₂=1.96牛；測(cè)得支點(diǎn)O到這兩個(gè)力作用點(diǎn)的距離OA=25厘米，OB=20厘米．他將所得數(shù)據(jù)直接代入杠桿平衡條件的公式中，發(fā)現(xiàn)F₁?OA和F₂?OB并不相等．從而認(rèn)為杠桿的平衡條件不一定是F₁?l₁=F₂?l₂．這個(gè)同學(xué)的失誤在什么地方？答：

彈簧測(cè)力計(jì)傾斜拉，F(xiàn)₁的力臂不是OA

．

Answer 1

分析：力臂是從支點(diǎn)到力的作用線的距離；
當(dāng)杠桿水平平衡時(shí)，兩力的方向若都在豎直方向上，力臂可以直接從杠桿上讀出；
若力不沿豎直方向，力臂不能從杠桿上讀出．

解答：解：如圖杠桿在水平位置平衡，鉤碼由于重力作用對(duì)杠桿有一個(gè)豎直向下的拉力F₂，所以F₂力臂為OB；
彈簧測(cè)力計(jì)傾斜拉F₁的力臂為支點(diǎn)O到力F₁的作用線的距離OD，而不是OA．所以F₁?OA和F₂?OB并不相等．
故答案為：彈簧測(cè)力計(jì)傾斜拉，F(xiàn)₁的力臂不是OA．

點(diǎn)評(píng)：本題考查探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中杠桿為什么要水平平衡是重點(diǎn)，當(dāng)能從杠桿上直接讀力臂長(zhǎng)度時(shí)，動(dòng)力與阻力的方向必須沿豎直方向．