Question

12．“研究杠杆平衡条件”的实验可采用图所示的装置．实验前，应调节横杆AB在水平位置平衡，这样做的好处是便于在杠杆上直接测量力臂；若当时观察到B端偏低，可将B端螺母向左边调．若实验时在E处挂三只重力均为0.5N的钩码，则在C点应挂6只相同的钩码杠杆才能平衡；若C点不挂钩码，改在D点用弹簧测力计拉，为使杠杆平衡，这时弹簧测力计的最小读数应为3N，拉力的方向应竖直向上．

Answer 1

分析 （1）实验前先要调节杠杆两端的螺母，使其在水平位置平衡，这是为使杠杆所受的重力通过支点，从而可以不考虑杠杆的重力对其转动的影响；调节好以后，仍要使杠杆在水平位置平衡，是为了便于从杠杆上读出或测出力臂的长度；
（2）平衡螺母的调节方法：左低右调，右低左调．
（3）根据杠杆平衡条件F₁L₁=F₂L₂求出在C点、D点应挂的钩码数或拉力的大小；为了能从杠杆上直接读出力臂长，力的方向必须在竖直方向．

解答 解：（1）实验前，应调节横杆AB在水平位置平衡，这样做的好处是可避免杠杆自重的影响，并便于从杠杆上读出或测出力臂；
若当时观察到B端偏低，可将B端螺母向左边调；
（2）由F₁L₁=F₂L₂得：F_C=$\frac{{F}_{E}{L}_{E}}{{L}_{C}}$=$\frac{3G×4L}{2L}$=6G；
F_D=$\frac{{F}_{A}{L}_{A}}{{L}_{D}}$=$\frac{3G×4L}{2L}$=6G=6×0.5N=3N；
为了能从杠杆上直接读出力臂长，并且动力与阻力使杠杆转动的方向要相反，所以弹簧测力计拉力的方向必须竖直向上．
故答案为：力臂；左；六；3；竖直向上．

点评 考查了杠杆的调节与平衡条件的应用，实验中为了测量数据的方便，强调了力的方向沿竖直方向，杠杆要处于水平平衡状态．