Question

小麗用身邊的器材做實驗，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，如圖甲所示．則支點O與直尺的

重心

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．
①若將左、右兩側各取下一枚硬幣，則直尺

右

端將下沉．
②小明測出乙圖中的l₁、l₂作為力臂的大小，是否正確？為什么？

Answer 1

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；
（2）①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；
②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．

解答：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；
（2）①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．
②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；（2）①右；②不正確；因力臂應是支點到硬幣重力作用線的距離．

點評：用手中的現有物品（直尺、水杯、硬幣）作為實驗器材，探究杠桿的平衡條件，題目新穎，符合新課標的要求，好題！