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杠杆的平衡条件
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如图，长3.0m、重10N且密度不均匀的金属杆，可绕O点在竖直平面内自由转动．现用竖直向上的拉力F使金属杆保持水平，测出O点到拉力F的距离及F的大小，再改变拉力F作用点的位置
网友投稿 2022-06-09 00:00:00 零零社区
◎ 题目
如图，长3.0m、重10N且密度不均匀的金属杆，可绕O点在竖直平面内自由转动．现用竖直向上的拉力F使金属杆保持水平，测出O点到拉力F的距离及F的大小，再改变拉力F作用点的位置，测出相应的F与x的大小，所得实验数据如表．
试验次数
x/m
P/N
1
0.5
20
2
1.0
10
3
1.5
6.7
4
2.0
5
5
2.5
4
（1）由表中数据可得F与x之间的关系是：______．
（2）O点到金属杆重心的距离为______m．
（3）若测力计量程为25N，则x控制在______范围．
◎ 答案
（1）从表中数据可以看出，当动力臂x增大时，拉力F逐渐减小，
并且Fx是一个定值，且Fx=20N×0.5m=10N?m，则F与x之间的关系是F=
10N?m
x
．
故答案为：F=
10N?m
x
．
（2）设O点到金属杆重心的距离为L，即重力的力臂为L，
由表中数据知：F=20N，x=0.5m，由杠杆平衡的条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂，
得：G×L=F×x，O点到金属杆重心的距离L=
F×x
G
=
20N×0.5m
10N
=1m．
故答案为：1．
（3）当拉力等于测力计量程F=25N时，拉力最大，拉力的力臂最小，
由杠杆平衡的条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂，
得：G×L=F
最大
×x
最小
，x
最小
=
G×L
F
最大
=
10N×1m
25N
=0.4m；
拉力力臂的最大值是金属杆的长度L
最大
=3m；
则x范围是：0.4m≤x≤3m．
故答案为：0.4m≤x≤3m．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“如图，长3.0m、重10N且密度不均匀的金属杆，可绕O点在竖直平面内自由转动．现用竖直向上的拉力F使金属杆保持水平，测出O点到拉力F的距离及F的大小，再改变拉力F作用点的位置…”主要考查了你对 【杠杆的平衡条件】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202206/202302.html
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