Question

关于实验“研究杠杆的平衡条件”：
（1）实验时，先将杠杆安装在支架上，再调节平衡螺母，使杠杆在______位置平衡，主要目的是______．
（2）在实验中，把两只钩码（每只钩码重0.5N）挂在图中杠杆的C点处，要保持杠杆水平平衡，应在A点挂______N的钩码；若用弹簧测力计在B点拉着杠杆使它水平平衡，则最小的拉力为______，且方向应该是______．

Answer 1

【答案】分析：（1）为了便于测量力臂，应使杠杆在水平位置平衡；
（2）①根据杠杆平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂，知道C点的力和力臂，根据A点的力臂，可计算出所挂钩码的大小．
②重力的方向是竖直向下，根据杠杆平衡原理，可确定出使杠杆平衡的动力方向；根据杠杆的平衡条件，将C点的力与力臂、B点的力臂大小代入公式，可计算出弹簧测力计在B点拉力的大小．
解答：解：（1）为了方便的读出力臂，实验前应调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡．
（2）①杠杆平衡后，若在C点挂2个0.5N的钩码，则右边C点重力为1N，
设杠杆上一个小格的长度为L，
又∵力臂OC=3L，左边力臂OA=1L，
∴由杠杆的平衡条件（F₁l₁=F₂l₂）可知：
1N×3L=F₁×1L．
∴F₁=3N．
故应在A点应挂3N的钩码，才能使杠杆恢复平衡．
②若用弹簧测力计在B点拉着杠杆使它水平平衡，应用弹簧测力计竖直向上拉杠杆，这样所用的拉力最小，其力臂在杠杆上．
∵右边C点重力为1N，力臂OC=3L，力臂OB=2L，
∴由杠杆的平衡条件（F₁l₁=F₂l₂）可得：1N×3L=F₂×2L，
∴F₂=1.5N．
故答案为：（1）水平，便于直接读出力臂大小；（2）3，1.5N，竖直向上．
点评：本题主要考查对“探究杠杆平衡条件”的实验内容的了解．杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂，即F₁L₁=F₂L₂；运用此条件进行杠杆平衡的判断计算．