Question

【題目】如圖所示裝置是老師制作的“杠桿力臂演示儀”。杠桿自身質量和摩擦可忽略不計，O為支點，A、D為左右兩端點。AO=0.6m，OB=0.2m。在作為豎直背景面的白紙上作有以O為圓心、OB長為半徑的圓（圖中虛線圓所示），在圖中末畫出作為背景的白紙。

（1）實驗時在A點掛上重物G，為使杠桿在水平位置平衡，需在B點沿豎直向下方向施加15N的拉力FB，則G為___________N。

（2）保持A點所掛重物不變，撤去拉力FB，在BD間的C點（如圖）施加一個大小也為15N的拉力F，為使杠桿仍在水平位置平衡，試在圖上準確畫出此力F的方向____。

（3）在上述（2）中，保持拉力F大小15N不變。當在BD間任一位置施加該拉力時，為使杠桿始終能在水平位置平衡，發現拉力方向延長線均需要滿足___________的要求，表明使物體產生轉動效果的因素，除了與力的大小有關，還與___________有關。

Answer 1

【答案】 5 見解析 與圓O相切 力的方向

【解析】（1）實驗時在A點掛上重物G，為使杠桿在水平位置平衡，需在B點沿豎直向下方向施加15N的拉力FB，根據杠桿的平衡條件，GAO＝FBOB，G＝＝5N；（2）保持A點所掛重物不變，撤去拉力FB，在BD間的C點（如圖）施加一個大小也為15N的拉力F，為使杠桿仍在水平位置平衡，動力臂要保持不變，就要改變力的方向，如下圖：

（3）保持拉力F大小15N不變，根據杠桿的平衡條件，GAO＝FBOB＝FCOC，如圖：

OC＝OB＝r，等于圓的半徑，當在BD間任一位置施加該拉力時，為使杠桿始終能在水平位置平衡，發現拉力方向延長線均需要滿足與圓O相切的要求，表明使物體產生轉動效果的因素，除了與力的大小有關，還與力的方向有關。