Question

【題目】有一形狀規則、質量分布均勻的硬棒，O點為其重心。

(1)如圖1所示，將該硬棒安裝在支架上成為一杠桿，杠桿在水平位置平衡，O為支點，在杠桿的A點掛上一重物，在B處施加斜向下的拉力F，使杠桿水平平衡，請在圖1中畫出拉力F的力臂l（______）；當拉力慢慢向右傾斜至虛線方向時，杠桿一直保持水平平衡，在整個過程中，拉力的大小將___________(選填“先變大后變小”、“先變小后變大”或“一直不變”)。

(2)現想利用杠桿平衡條件來測量杠桿的質量：

①將杠桿的B點掛在支架上，在B點的右側掛質量為m的物體，左右移動物體的位置，使杠桿在水平位置平衡，如圖2所示；

②用刻度尺測出此時物體懸掛的位置C點到B點的距離l1和________點到B點的距離l2

③由杠桿平衡條件可得杠桿的質量m杠桿=________ (用題目所給的符號表示)。

Answer 1

【答案】 先變小后變大 O

【解析】

(1)[1]從支點向力F做垂線，垂線段即為力F的力臂，如下圖：

[2]當拉力慢慢向右傾斜至虛線方向時，拉力的力臂先變大后變小，因為阻力和阻力臂不變，根據杠桿平衡的條件可知，拉力先變小后變大。

(2)②[3]要測出杠桿自身重力的力臂，所以要測出BO的距離。

③[4]根據杠桿平衡的條件可得

杠桿的質量為