Question

3．在探究杠杆平衡条件的时候，小明在均匀木板中间挖孔，孔中插一金属杆固定在铁架台上，木板可以圈绕中间自由转动．图中B处每个钩码的质量为100g，A、B、C、D、E、F为挂钩，已知AB=BO=OC=CD=DE=DF=1cm，ABOCD的连接与EDF的连接垂直，现在B处挂两个钩码，小明应D处挂1个100g的钩码或在F处挂1个100g的钩码，可使木板在水平位置平衡（如图所示）；若小明在A点沿竖直向上施加一个拉力，可使木板在水平位置平衡．

Answer 1

分析 （1）符合杠杆平衡条件F₁l₁=F₂l₂，分析解答；
（2）力臂是从支点到力的作用线的距离，把钩码挂在E处、F处杠杆水平平衡时，力臂均和钩码挂在D处的力臂相等．

解答 解：已知AB=BO=OC=CD=DE=DF=1cm，设每个钩码的重力为G．
在B挂2个钩码时，左侧力臂为1cm，右侧D处的力臂为2cm，
根据杠杆的衡条件可得2G×1cm=nG×2cm，解得n=1，故在D处挂1个钩码可以使木板平衡；
力臂是从支点到力的作用线的距离，把钩码挂在E处、F处杠杆水平平衡时，力臂均和钩码挂在D处的力臂相等，故在F处和在D处一样挂1个钩码可以使木板平衡；
为了使杠杆能够平衡，两个力应使得杠杆转动方向相反，因为B点的力使杠杆逆时针转动，故A点的力应使杠杆顺时针转动，所以小明应在A点沿竖直向上施加一个拉力，可使木板在水平位置平衡．
故答案为：1；1；上．

点评 本题考查了杠杆平衡条件的应用，杠杆是否平衡取决于力和力臂的乘积是否相等，不能只看力或只看力臂．