Question

4．小剛和小明等同學(xué)一起做“探究杠桿的平衡條件”的實(shí)驗(yàn)．小剛將杠桿中點(diǎn)置于支架上，調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡．
（1）如圖甲所示，若每個(gè)鉤碼重0.5N，且杠桿上每格相等，小明在杠桿左端圖示位置處掛上3個(gè)鉤碼，
為使杠桿在水平位置平衡，他在圖中A處施加一個(gè)方向向上的力F₁，此力的大小至少為2N；
（2）若撤去力F₁，改在杠桿右端B處施加一個(gè)力，這個(gè)力最小為1.5N；
（3）轉(zhuǎn)動(dòng)F₂，使F₂方向如圖乙所示，仍使杠桿平衡．請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫出力F₂的力臂．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)杠桿的平衡條件：F₁L₁=F₂L₂，力要最小，力臂須最大，由此分析計(jì)算最小力；
（2）根據(jù)杠桿的平衡條件：F₁L₁=F₂L₂，將已知條件代入便可求出F₂的大小；
（3）力臂是支點(diǎn)到力的作用線的距離，由此畫出F₂的力臂．

解答 解：
（1）根據(jù)杠桿的平衡條件可知，當(dāng)力臂最大時(shí)，力才最小，由圖以A到O點(diǎn)距離為力臂是最大的力臂，則力方向應(yīng)豎直向上，若杠桿上每格長為L，
F₁×3L=3×0.5N×4L，
所以F₁=2N；
（2）使杠桿在水平位置平衡，則力F₂的方向應(yīng)豎直向下，由F₁L₁=F₂L₂得，F(xiàn)₂×4L=3×0.5N×4L，解得，F(xiàn)₂=1.5N；
（3）先延長力的作用線，再從O點(diǎn)作它的垂線，即F₂的力臂，如圖所示：

故答案為：（1）2；（2）1.5；（3）見上圖．

點(diǎn)評(píng) 此題是探究杠桿的平衡條件實(shí)驗(yàn)，考查了杠桿的調(diào)節(jié)及平衡條件的應(yīng)用以及力臂的畫法，要分析過程中，要注意力和力臂的統(tǒng)一，力臂的作圖要規(guī)范．