Question

10．小亮和小強通過實驗探究杠桿平衡時動力與動力臂的關系．
（1）實驗前，杠桿靜止在圖甲所示的位置，為使杠桿在水平位置平衡，應該將杠桿左端的平衡螺母向右（選填“左”或“右”）調節．
（2）小亮認為，可以在杠桿兩側掛鉤碼進行實驗，如圖乙所示；而小強認為，可以用彈簧測力計取代一側的鉤碼進行探究，如圖丙所示，你認為誰的方案更好？為什么？小亮的方案更好，便于測量力臂．如果要使用丙圖的方案，為了方便測量力臂應該注意的是：使彈簧測力計的拉力方向豎直向下．
（3）小亮在杠桿左側支點18cm處懸掛2個鉤碼并保持不變，多次改變支點右側的鉤碼個數，并使杠桿在水平位置平衡．實驗數據如下表，分析實驗數據，可以得出結論；在阻力和阻力臂不變的情況下，動力與動力臂互成反比

實驗次數	阻力F2/N	阻力臂12/cm	動力F1/N	動力臂11/cm
1	1	18	1.5	12
2	1	18	2	9
3	1	18	3	6

（4）如圖丁所示，一名工人正試圖用扳手擰下工件上一個緊固的螺母，盡管他使出了渾身的力氣，卻沒能成功，結合上面的結論，為了把螺母擰下，你給他的建議是在扳手的手柄上加上一個套筒（寫出一種即可）．

Answer 1

分析 （1）在調節杠桿平衡時，應將平衡螺母向杠桿上翹的一端調節．
（2）探究杠桿平衡條件時，使杠桿在水平位置平衡，此時力的方向與杠桿垂直，力臂的長度可以直接從杠桿上讀出來．
（3）根據表中實驗數據，觀察F₁×L₁與F₂×L₂有什么關系，從而得出結論．
（4）用輪軸時，輪半徑是軸半徑的幾倍，作用輪上的力就是軸上力的幾分之一．

解答 解：（1）由圖可知，杠桿的右端上翹，應將平衡螺母向右端移動，使杠桿在水平位置平衡；
（2）力臂等于支點到力的作用線的距離，當杠桿在水平位置平衡時，力的方向與杠桿垂直，力臂可以從杠桿標尺刻度上直接讀出來，因此小亮的方案更好，如果要使用丙圖的方案，為了方便測量力臂應該注意的是：使彈簧測力計的拉力方向豎直向下；
（3）根據表中實驗數據，發現F₁×L₁=1.5N×12cm=2N×9cm=3N×6cm=F₂×L₂=1N×18cm，從而得出動力與動力臂互成反比；
（4）用輪軸時，輪半徑是軸半徑的幾倍，作用輪上的力就是軸上力的幾分之一，為了把螺母擰下，用了一個較長的套筒套在扳手柄上，相當于加長了輪半徑，因此會更省力；
故答案為：（1）右；（2）小亮的方案更好，便于測量力臂；使彈簧測力計的拉力方向豎直向下；（3）動力與動力臂互成反比；（4）在扳手的手柄上加上一個套筒；

點評 本題重點考查探究杠桿平衡條件的實驗調平和操作，要求平時做實驗時多加注意，鍛煉自己的實驗操作能力．