Question

【題目】小明是學校科技小組的成員，他用身邊的一些器材做實驗來驗證杠桿的平衡條件：

①塑料直尺放在圓柱形水杯上，使其在水平位置平衡，如圖所示，則支點O與直尺的 一定在同一豎直線上．

②往直尺兩端放不同數量的相同硬幣，并調節硬幣位置，使直尺在水平位置平衡，如圖乙所示：

a．若將左、右兩側各取下一枚硬幣，則直尺 端將下沉．

b．小明測出乙圖中的l1．l2做為力臂的大小，是否正確？為什么？

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Answer 1

【答案】①重心；②a．右；b．不正確，原因是l1與l2不是支點到硬幣重力作用線的垂直距離．

【解析】

試題分析：①根據杠桿平衡的條件進行分析，支點在物體重心的豎直方向上；

②a．杠桿平衡，是因為動力乘以動力臂等于阻力乘以阻力臂；現在比較左右兩端力與力臂的乘積，乘積較大的一端將下沉；

b．動力臂是從支點到動力作用線的垂直距離，阻力臂是從支點到阻力作用線的垂直距離，據此判斷．

解：①因為杠桿平衡時，支點在杠桿重心的豎直方向上，因此調節杠桿平衡是使支點O與直尺的重心在同一豎直線上；

②a．設一枚硬幣的重力為G，左邊為動力和動力臂，則有2Gl1=3Gl2，所以l1＞l2；現將兩側各取下一枚硬幣，即為左邊為 Gl1，右邊為 2Gl2；所以Gl1＜2Gl2，直尺右端將下沉．

b．由圖可知，l1和l2分別是支點到硬幣邊緣的距離，不是到力的作用線的垂直距離，不是兩邊力臂的大小．

故答案為：①重心；②a．右；b．不正確，原因是l1與l2不是支點到硬幣重力作用線的垂直距離．