Question

在探究杠杆平衡条件的实验中：
（1）实验前（没有挂钩码和弹簧测力计），发现杠杆左端高右端低．要使杠杆在水平位置平衡，应将左端的平衡螺母向______调节．调节杠杆在水平位置平衡，目的是使杠杆的______不对实验产生影响．
（2）如图所示，杠杆在水平位置平衡．小强事先测出三个钩码重，得知F₂=1.5N；由测力计读得F₁=1.2N；测出OA=30cm，OB=20cm．他将这些数据代入杠杆平衡条件公式，发现F₁×OA和F₂×OB并不相等，于是他认为杠杆的平衡条件不一定是F₁l₁=F₂l₂．据上述介绍，可知小强的错误是______．
（3）在图中，若B处所挂的钩码不变，而将测力计由A处移到C处（OC=10cm），要使杠杆在水平位置平衡、且测力计对杠杆的拉力为最小，那么测力计拉力的方向应为______，这时测力计的读数为______N．

Answer 1

解：（1）杠杆重心左移应将平衡螺母向左调节，直至重心移到支点处，使杠杆重力的力臂为零．
（2）图中，拉力F₁的方向与水平杠杆不垂直，只有力的方向与杠杆垂直时，力臂才能从杠杆上直接读出来，所以小强会得出错误的结论．
（3）由F₂=1.5N，OB=20cm，OC=10cm
根据杠杆的平衡条件：F₁?OC=F₂?OB
∴F₁===3N
由于支点不在动力和阻力中间，因此动力和阻力方向相反，
∴拉力的方向竖直向上．
故答案为：
（1）左；重力；
（2）把OA当成了F₁的力臂（或把F₁的力臂弄错了）；
（3）竖直向上；3．
分析：（1）杠杆左端高右端低，说明杠杆的重心在支点右侧，调节平衡螺母应使杠杆重心左移．当杠杆在不挂钩码时处于水平平衡状态时，杠杆的重心在支点上，杠杆的重力力臂为0，避免了杠杆重力对杠杆平衡的影响．
（2）由图可见，拉力F₁的方向与杠杆不垂直，因此力臂不等于OA的长度，只有拉力方向与杠杆垂直时，拉力的力臂才等于支点到动力作用点的距离．
（3）当弹簧测力计从A处移到C处，支点位于动力和阻力的右侧，因此拉力的方向和钩码重力的方向相反，根据杠杆平衡条件就可以计算出拉力的大小．
点评：本题考查了杠杆平衡的条件，在实验中我们应首先调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，以便直接读出力臂；用弹簧测力计时，应注意竖直方向拉动测力计；杠杆平衡的条件就是动力×动力臂=阻力×阻力臂．