Question

5．下面是小明驗證杠桿平衡條件的實驗：
（1）實驗前將杠桿調(diào)到水平位置平衡的目的是為了便于測量力臂．
（2）如圖中杠桿水平平衡后，小明調(diào)節(jié)左邊鈎碼的個數(shù)和位置，是杠桿水平平衡時，測出F₁=1.2nN，F(xiàn)₂=1.5N，OA=30cm．OB=20cm．他將所得數(shù)據(jù)直接代入杠桿平衡條件的公式中，發(fā)現(xiàn)F₁×OA和F₂×OB并不相等，從而認(rèn)為杠桿的平衡條件不是F₁l₁=F₂l₂，小明的錯誤是把OA的長度當(dāng)成了拉力的力臂．
（3）畫出圖中拉力F₁的力臂．

Answer 1

分析 （1）探究杠桿平衡條件時，使杠桿在水平位置平衡，便于測量力臂大小；
（2）由圖可見，拉力F₁的方向與杠桿不垂直，因此力臂不等于OA的長度，只有拉力方向與杠桿垂直時，拉力的力臂才等于支點到動力作用點的距離．
（3）力臂是指支點到力的作用線的距離，是一個垂線段．

解答 解：（1）把杠桿調(diào)到水平位置平衡，這樣力臂恰好沿著桿的方向，便于測量力臂；
（2）圖中，拉力F₁的方向與水平杠桿不垂直，只有力的方向與杠桿垂直時，力臂才能從杠桿上直接讀出來，小明誤把杠桿的長度OA當(dāng)成了拉力的力臂，所以小明會得出錯誤的結(jié)論．
（3）支點在圖中的O點，過O點向拉力F₁的作用線作垂線，就是拉力F₁的力臂，如下圖中L₁所示：

故答案為：（1）便于測量力臂；（2）把OA的長度當(dāng)成了拉力的力臂；（3）見解答圖．

點評 本題是探究杠桿平衡條件的實驗，考查了杠桿的調(diào)節(jié)目的、桿桿平衡條件的得出及力臂的畫法，屬基礎(chǔ)知識的考查，難度不大．