Question

如圖是“研究杠桿的平衡條件”的實驗示意圖，圖中杠桿兩端螺母的作用是

使杠桿在水平位置平衡

．如果G=2.45牛，則在C點須掛

1.47

牛的重物才能使杠桿平衡；若在B點用力拉，則拉力至少是

7.35

牛，且方向為

豎直向上

，才能使杠平衡．如果在杠桿支點左側和右側分別掛9牛和3牛重物，杠桿仍能平衡，則杠桿兩臂長度之比為

1：3

，這時將右側力增加1牛，那么左側力必須增加

3

牛，才能使杠桿重新平衡．

Answer 1

分析：要研究杠桿平衡的條件，我們要測力與力臂的關系，因此用到彈簧測力計；在此實驗中我們應調節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；根據杠桿平衡的條件，F₁×L₁=F₂×L₂，進行判斷．

解答：解：（1）實驗前杠桿不平衡，可調節兩端的平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡；
（2）已知：G=2.45牛，OA=3，OC=5；則由杠桿平衡的條件得：
G×OA=G′×OC；∴G′=

G×OA

OC

=

2.45N×3

5

=1.47N．
（3）若在B點用力拉，應豎直向上拉，由OB=1，則G×OA=F×OB；∴F=

G×OA

OB

=

2.45N×3

1

=7.35N．
（4）如果在杠桿支點左側和右側分別掛9牛和3牛重物，杠桿仍能平衡，根據杠桿平衡的條件，F₁×L₁=F₂×L₂，
得：

L1

L2

=

F2

F1

=

3N

9N

=

1

3

=1：3．
（5）這時將右側力增加1牛，則F₂′=3N+1N=4N，由

F′2

F′1

=

1

3

得：
則F₁′=3F₁′=3×4N=12N，所以△F₁′=F₁′-F₁=12N-9N=3N．
故答案為：杠桿在水平位置平衡；1.47；7.35；豎直向上；1：3；3．

點評：本題注意重力的方向是豎直向下的，而力臂又是支點到力的作用線的垂直距離，因此，實驗前應先調節平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡，這樣可以從杠桿上直接讀出力臂．