Question

下面是小明验证杠杆平衡条件的实验：
（1）实验前没有挂钩码和弹簧测力计时发现杠杆右端高左端低，为使其在水平位置平衡，应将杠杆左端的平衡螺母

右

调节，将杠杆调到水平位置平衡的目的是为了方便测量

力臂

．
（2）如图中杠杆水平平衡后，小明调节左边鈎码的个数和位置，是杠杆水平平衡时，测出F₁=1.2nN，F₂=1.5N，OA=30cm．OB=20cm．他将所得数据直接代入杠杆平衡条件的公式中，发现F₁×OA和F₂×OB并不相等，从而认为杠杆的平衡条件不是F₁l₁=F₂l₂．小明的错误是

把OA的长度当成了拉力的力臂

（3）在图中，若B出的鈎码不变，小明将弹簧测力计由A处移到C（OC=10cm）处，为了使C处的弹簧测力计的示数最小，则这个力的方向应

竖直向上

，大小为

3

N．

Answer 1

分析：（1）杠杆右端高左端低，说明杠杆的重心在支点左侧，调节平衡螺母应使杠杆重心右移；当杠杆在不挂钩码时处于水平平衡状态时，从支点到挂钩码处杠杆的长度即为力臂长度，便于测量力臂．
（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．

解答：解：（1）杠杆重心右移应将平衡螺母向右调节，直至重心移到支点处，使杠杆在水平位置平衡，从支点到挂钩码处杠杆的长度即为力臂长度，方便的测量力臂．
（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，小明误把杠杆的长度OA当成了拉力的力臂，所以小明会得出错误的结论．
（3）由F₂=1.5N，OB=20cm，OC=10cm
根据杠杆的平衡条件：F₁?OC=F₂?OB
∴F₁=

F2×OB

0C

=

1.5N×20cm

10cm

=3N．
故答案为：（1）右；力臂；（2）把OA的长度当成了拉力的力臂；（3）竖直向上；3．

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．