Question

6．小華通過實驗探究杠桿平衡時動力臂和動力的關系．
（1）實驗中保持杠桿在水平位置平衡，目的是可以直接從杠桿上讀出力臂．
（2）實驗過程中，保持阻力、阻力臂不變，在杠桿水平平衡時，測出每一組動力臂L₁和動力F₁的數據，并利用實驗數據繪制了L₁與F₁的關系圖象，如圖甲所示．請根據圖象推算，當L₁為0.6m時，F₁為0.5N．
（3）若A點是動力作用點，OA為動力臂，在圖乙中作出力F₁的示意圖．

Answer 1

分析 （1）在“探究杠桿平衡的條件”實驗中我們應首先調節(jié)杠桿在水平位置平衡，目的是為了便于測量力臂；
（2）由于此題中的阻力和阻力臂不變，故據杠桿的平衡條件分析即可解決．
（3）根據杠桿平衡原理確定力F₁的方向，利用力臂與力的作用線垂直的關系作出力的示意圖．

解答 解：（1）在探究杠桿平衡條件的實驗中，保持杠桿在水平位置平衡，就可以直接從杠桿上讀出力臂的數值；
（2）由于此題中的阻力和阻力臂不變，據F₁L₁=F₂L₂可知，利用圖象中任意一組數據都能得出，F₂L₂=F₁L₁=0.3m×1N=0.3N•m；
故若當L₁為0.6m時，F₁=$\frac{{F}_{2}{L}_{2}}{{L}_{1}}$=$\frac{0.3N•m}{0.6m}$=0.5N；
（3）A點是動力作用點，OA為動力臂，根據杠桿平衡原理可知，力F₁的方向垂直于動力臂向上，如圖所示：

故答案為：
（1）力臂；
（2）0.5；      
（3）見解答圖．

點評 本題不能直接運用杠桿平衡條件求解，首先根據數據推出當阻力和阻力臂的乘積不變時，動力跟動力臂的乘積也不變．然后根據動力跟動力臂的乘積表示出動力和動力臂的關系．