Question

在研究杠杆平衡条件的实验中，首先要使杠杆在水平位置平衡，其目的是使______；小明用如图所示的装置验证杠杆的平衡条件，调节右边钩码的个数和悬挂位置，使杠杆水平平衡时，读出弹簧测力计的示数F₁=1.1N，钩码对杠杆的拉力F₂=1.47N，测得支点O到这两个作用点的距离L₁=20cm，L₂=10cm，他将所得数据直接代入杠杆平衡条件的公式中，发现F₁?L₁和F₂?L₂并不相等，从而认为杠杆的平衡条件不一定是F₁?L₁=F₂?L₂，小明的失误地方是______．

Answer 1

【答案】分析：（1）杠杆在水平位置平衡后，支点到力的作用点的距离就是力臂，因此在此实验中我们应首先调节杠杆在水平位置平衡；
（2）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，测量不方便．
解答：解：（1）杠杆在水平位置平衡后，杠杆上的刻度能表示力臂（或便于测量力臂）；
（2）力臂是指从支点到力的作用线的垂线段的长度，当弹簧测力计倾斜时L₁不是F₁的力臂，因此，不满足杠杆平衡的条件．
故答案为：杠杆上的刻度能表示力臂（或便于测量力臂）；误将图中的L₁看作是F₁的力臂（或F₁的力臂测量错误）．
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．