Question

20．如圖甲是某班同學小組研究杠桿平衡條件的實驗裝置．
（1）實驗開始若發現杠桿在使用前右端低左端高，要使它在水平位置平衡，應將杠桿右端的平衡螺母向左調節．
（2）一實驗小組得到的三組數據如表所示：

實驗序號	動力F1/N	動力臂l1/cm	阻力F2/N	阻力臂l2/cm
1	1	8	2	4
2	2	8	1	16
3	2	12	3	8

通過此探究實驗應該得出的結論是：動力×動力臂=阻力×阻力臂．
（3）小明通過觀察以上實驗裝置，并分析數據得出杠桿平衡的條件是：“動力乘以動力作用點到支點的距離=阻力乘以阻力作用點到支點的距離”．小華認為小明的結論不正確，小華為了驗證自己的觀點，只將圖甲中的F₁改用彈簧測力計來拉，實驗中改變拉力的方向，仍使杠桿在水平位置平衡時，比較拉力的大小，即可證明小華的觀點是否正確．
（4）如圖乙小明將5個硬幣放在一塑料尺的兩端，尺剛好在水平位置平衡，如果將兩邊的硬幣以相同速度同時勻速向支點移動的過程中，則尺向左傾斜（填“仍平衡”、“向左傾斜”、“向右右傾斜”）．

Answer 1

分析 （1）調節杠桿在水平位置平衡時，如果杠桿右端低左端高，應向左移動平衡螺母；如果杠桿左端低右端高，應向右端移動平衡螺母；條件杠桿在水平位置平衡后，在實驗過程中，不允許再調節平衡螺母．
（2）分析表中實驗數據，根據表中實驗數據得出實驗結論．
（3）杠桿平衡條件：動力乘以動力臂等于阻力乘以阻力臂．當杠桿在水平位置平衡，力豎直作用在杠桿上時，力臂是作用點到支點的距離；當杠桿在水平位置平衡，力傾斜拉動杠桿時，力臂小于作用點到支點的距離．
（4）可以采用極端的方法，兩端硬幣向支點移動相同的距離，當杠桿右端的硬幣移動到支點時，左端硬幣到支點還有一段距離，杠桿的左端會下沉．

解答 解：（1）杠桿右端低左端高，為使杠桿在水平位置平衡，應將杠桿右端的平衡螺母向左調節，或將杠桿左端的平衡螺母向左調節．
（2）由表中實驗數據可知，動力×動力臂=阻力×阻力臂，因此杠桿平衡條件為：動力×動力臂=阻力×阻力臂．
（3）杠桿平衡條件：動力乘以動力臂等于阻力乘以阻力臂．當杠桿在水平位置平衡，力豎直作用在杠桿上時，力臂是作用點到支點的距離；當杠桿在水平位置平衡，力傾斜拉動杠桿時，力臂小于作用點到支點的距離．
（4）如果將兩邊的硬幣以相同速度同時勻速向支點移動的過程中，當在相同時間內，右端的硬幣先到達支點，左端的硬幣在支點的左側，杠桿會向左傾斜．
故答案為：（1）左；（2）動力×動力臂=阻力×阻力臂；（3）方向；大小；（4）向左傾斜．

點評 （1）杠桿在水平位置平衡，并且力豎直作用在杠桿上，力臂才能在杠桿上，這兩個條件缺一不可．
（2）本題還主要考查了力臂的問題，力臂是力的作用線到支點的距離，而不是力的作用點到支點的距離．