Question

6．如圖1所示是某校初三（1）班物理實驗小組探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；也可將杠桿左端的平衡螺母向左調節．此后在整個實驗過程中，是否還要再旋動兩側的平衡螺母？不要
（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）小剛用身邊一些器材做實驗：他將塑料直尺放圓柱形水杯上，使其在水平位置平衡，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，則杠桿向左傾斜（填“仍平衡”、“向左傾斜”、“向右傾斜”）．

Answer 1

分析 （1）調節杠桿在水平位置平衡時，無論左端還是右端的平衡螺母都向上翹的移動，但實驗過程中，螺母不需要再調節；
（2）計算數據中F₁L₁與F₂L₂ 的值，然后比較數據即可得出結論；
（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）杠桿在使用前右端低左端高，說明杠桿的左端上翹，左端和右端的平衡螺母都向上翹的左端移動；此后在整個實驗過程中，不需要再旋動兩側的平衡螺母；
（2）計算數據中F₁L₁與F₂L₂ 的值，可得：F₁L₁=1N×8cm=8N•cm；F₂L₂=2N×4cm=8N•cm
可得出結論：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，即可證明小華的觀點是錯誤的；
（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；不要；（2）動力×動力臂=阻力×阻力臂；（3）方向；大小；（4）向左傾斜．

點評 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．