Question

5．在探究“杠桿平衡條件”實驗中．
（1）實驗前應先調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡，目的是便于測量測量力臂．
（2）杠桿平衡后，小明同學在圖甲所示的A位置掛上兩個鉤碼，可在B位置掛上3個相同的鉤碼，使杠桿在水平位置平衡．
（3）小明改用彈簧測力計在圖乙所示的B位置斜向下拉，使杠桿在水平位置平衡，請你在圖中畫出測力計對杠桿拉力的力臂L．

Answer 1

分析 （1）在“探究杠桿平衡條件”的實驗，主要測量的量有兩端力的大小，和力臂的長短．這里的力是鉤碼的重力，方向是豎直向下的，而力臂是從支點到力的作用線的垂直距離，因此當力臂在水平方向時，與重力才剛好垂直．
（2）根據(jù)杠桿的平衡條件計算；
（3）力臂的畫法：①首先根據(jù)杠桿的示意圖，確定杠桿的支點．②確定力的作用點和力的方向，畫出力的作用線．③從支點向力的作用線作垂線，支點到垂足的距離就是力臂．

解答 解：（1）杠桿只有在水平位置平衡時，杠桿本身才與豎直方向下的重力方向垂直，此時的力臂正好在杠桿上，是杠桿的長度，測量起來非常方便，同時，重力作用線過支點，還可以消除杠桿重力對杠桿平衡的影響；
（2）設每只鉤碼的重力G，杠桿每一格的長度為L，由杠桿的平衡條件可得，2G×3L=nG×2L，解得，n=3，則在杠桿B處應掛的鉤碼數(shù)是3個；
（3）反向延長動力的作用線，從支點O向力的作用線作垂線，支點到垂足的距離就是力臂．如下圖所示：

故答案為：
（1）測量力臂；
（2）3；
（3）見解答圖．

點評 本題考查了杠桿平衡的條件，杠桿在水平位置平衡后，支點到力的作用點的距離就是力臂，因此在此實驗中我們應調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡，以便直接讀出力臂．探究杠桿平衡的條件就是動力×動力臂=阻力×阻力臂．