Question

4．小明在“探究杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)中，他在依圖甲所示完成教材中的探究任務(wù)后，又利用一個彈簧測力計繼續(xù)進(jìn)行探究如圖乙所示．他的困惑是：在圖乙中杠桿已經(jīng)平衡的情況下，不知道怎樣測彈簧拉力的力臂．

（1）請你在圖乙中幫小明作出彈簧拉力F對支點(diǎn)O的力臂．
（2）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，通過圖甲與圖乙兩次實(shí)驗(yàn)對比，小明找到了他在圖乙實(shí)驗(yàn)中相對于圖甲實(shí)驗(yàn)中的不足之處，請問你看出來了嗎？請你寫出一條關(guān)于小明在圖乙所示實(shí)驗(yàn)中的不足之處：當(dāng)測力計的拉力方向傾斜時，力臂不在杠桿上，不好確定力臂的大�。�
（3）小明若將支點(diǎn)O移至杠桿一端，如圖丙所示，他發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與前兩次實(shí)驗(yàn)所得結(jié)論不一致，那么，你知道原因嗎？原因可能是：杠桿的自重影響了測量結(jié)果．

Answer 1

分析 （1）依據(jù)力臂的定義畫出支點(diǎn)到力的作用線的距離，即為測力計拉力的力臂；
（2）探究杠桿平衡條件時，使杠桿在水平位置平衡，此時力的方向與杠桿垂直，力臂的長度可以直接從杠桿上讀出來；
（3）圖丙中，支點(diǎn)位于動力和阻力的右側(cè)，彈簧測力計不但提了鉤碼，而且還提了杠桿，杠桿的重力對杠桿轉(zhuǎn)動產(chǎn)生了影響．

解答 解：
（1）如圖支點(diǎn)O到力的作用線的距離，即為測力計拉力F的力臂：

（2）甲圖中，杠桿在水平位置平衡后，鉤碼重力的方向是豎直向下，力臂正好等于支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離，可以從杠桿上直接測出；乙圖中，當(dāng)測力計的拉力方向傾斜時，力臂不在杠桿上，不好確定力臂的大�。�
（3）利用如圖丙所示裝置進(jìn)行探究，杠桿的重心沒有通過支點(diǎn)，杠桿的自重對杠桿平衡有影響．
故答案為：（1）見上圖；（2）當(dāng)測力計的拉力方向傾斜時，力臂不在杠桿上，不好確定力臂的大��；（3）杠桿的自重影響了測量結(jié)果．

點(diǎn)評 本題考查了杠桿平衡條件的應(yīng)用，杠桿在水平位置平衡后，支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離就是力臂，因此在此實(shí)驗(yàn)中我們應(yīng)首先調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡．