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 调节，将杠杆调到水平位置平衡的目的是为了方便测量 ．
（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
（3）什么情况下拉力的力臂才等于支点到动力作用点的距离 .

（4）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 ，大小为 N．

Answer 1

（1）右  力臂  （2）把OA的长度当成了拉力的力臂  （3）拉力方向与杠杆垂直时  （4）竖直向上  3

【解析】（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）只有在力的方向与杠杆垂直时，力的力臂才等于支点到动力作用点的距离；（4）由F₂=1.5N，OB=20cm，OC=10cm根据杠杆的平衡条件：F₁•OC=F₂•OB，所以F₁₌F_2×OB/OC=1.5N×20cm/10cm=3N