Question

【題目】【2015·蘇州市】物理實驗復習時，小美和小麗再探有關杠桿平衡的問題

（1）小美先將杠桿調節至水平位置平衡，在左右兩側各掛如圖甲所示的鉤碼后，杠桿的 端下降．要使杠桿重新在水平位置平衡，如果不改變鉤碼總數和懸掛點位置，只需將 即可．

（2）小麗還想探究當動力和阻力在杠桿同側時杠桿的平衡情況，于是她將杠桿左側的所有鉤碼拿掉，結果杠桿轉至豎直位置，如圖乙所示．小麗在A點施加一個始終水平向右的拉力F，卻發現無論用多大的力都不能將杠桿拉至水平位置平衡．你認為原因是 ．

（3）他們認為（2）問中拉力是做功的．如果水平向右的拉力F大小不變，OA長L，將杠桿從豎直位置拉著轉過30°的過程中，拉力F做功為 ．

Answer 1

【答案】左 取下左側兩個鉤碼掛到右側鉤碼的下方 水平位置時動力臂為零杠桿無法平衡 1/2FL

【解析】

試題分析：（1）根據杠桿的平衡條件可知，此時左邊的力乘以力臂的積較大，所以杠桿的左端下降．要使杠桿重新在水平位置平衡，如果不改變鉤碼總數和懸掛點位置，只需將取下左側兩個鉤碼掛到右側鉤碼的下方即可．（2）在A點施加一個始終水平向右的拉力F，卻發現無論用多大的力都不能將杠桿拉至水平位置平衡．因為此時的動力臂為零杠桿無法達到杠桿的平衡條件；（3）由直角三角形的知識可知，在拉力的作用下，力的作用點通過的距離為OA長的一半，所以可求出拉力F做功為1/2FL。