Question

6．小华通过实验探究杠杆平衡时动力臂和动力的关系．
（1）实验中保持杠杆在水平位置平衡，目的是可以直接从杠杆上读出力臂．
（2）实验过程中，保持阻力、阻力臂不变，在杠杆水平平衡时，测出每一组动力臂L₁和动力F₁的数据，并利用实验数据绘制了L₁与F₁的关系图象，如图甲所示．请根据图象推算，当L₁为0.6m时，F₁为0.5N．
（3）若A点是动力作用点，OA为动力臂，在图乙中作出力F₁的示意图．

Answer 1

分析 （1）在“探究杠杆平衡的条件”实验中我们应首先调节杠杆在水平位置平衡，目的是为了便于测量力臂；
（2）由于此题中的阻力和阻力臂不变，故据杠杆的平衡条件分析即可解决．
（3）根据杠杆平衡原理确定力F₁的方向，利用力臂与力的作用线垂直的关系作出力的示意图．

解答 解：（1）在探究杠杆平衡条件的实验中，保持杠杆在水平位置平衡，就可以直接从杠杆上读出力臂的数值；
（2）由于此题中的阻力和阻力臂不变，据F₁L₁=F₂L₂可知，利用图象中任意一组数据都能得出，F₂L₂=F₁L₁=0.3m×1N=0.3N•m；
故若当L₁为0.6m时，F₁=$\frac{{F}_{2}{L}_{2}}{{L}_{1}}$=$\frac{0.3N•m}{0.6m}$=0.5N；
（3）A点是动力作用点，OA为动力臂，根据杠杆平衡原理可知，力F₁的方向垂直于动力臂向上，如图所示：

故答案为：
（1）力臂；
（2）0.5；      
（3）见解答图．

点评 本题不能直接运用杠杆平衡条件求解，首先根据数据推出当阻力和阻力臂的乘积不变时，动力跟动力臂的乘积也不变．然后根据动力跟动力臂的乘积表示出动力和动力臂的关系．