Question

有一形状规则、质量分布均匀的硬棒，O点为其重心。

(1)如图1所示，将该硬棒安装在支架上成为一杠杆，杠杆在水平位置平衡，O为支点，在杠杆的A点挂上一重物，在B处施加斜向下的拉力F，使杠杆水平平衡，请在图1中画出拉力F的力臂l（______）；当拉力慢慢向右倾斜至虚线方向时，杠杆一直保持水平平衡，在整个过程中，拉力的大小将___________(选填“先变大后变小”、“先变小后变大”或“一直不变”)。

 

(2)现想利用杠杆平衡条件来测量杠杆的质量：

①将杠杆的B点挂在支架上，在B点的右侧挂质量为m的物体，左右移动物体的位置，使杠杆在水平位置平衡，如图2所示；

②用刻度尺测出此时物体悬挂的位置C点到B点的距离l₁和________点到B点的距离l₂

③由杠杆平衡条件可得杠杆的质量m_杠杆=________ (用题目所给的符号表示)。

Answer

先变小后变大 O

【解析】

(1)[1]从支点向力F做垂线，垂线段即为力F的力臂，如下图：

[2]当拉力慢慢向右倾斜至虚线方向时，拉力的力臂先变大后变小，因为阻力和阻力臂不变，根据杠杆平衡的条件可知，拉力先变小后变大。

(2)②[3]要测出杠杆自身重力的力臂，所以要测出BO的距离。

③[4]根据杠杆平衡的条件可得

杠杆的质量为