Question

（2011?徐匯區(qū)二模）在學(xué)習(xí)了杠桿的“支點(diǎn)、動(dòng)力和阻力”三個(gè)要素后，某小組同學(xué)進(jìn)行探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示．他們?cè)诟軛U的一側(cè)掛上鉤碼，以鉤碼對(duì)杠桿的拉力為阻力，保持阻力大小、方向和作用點(diǎn)的位置不變，在杠桿的另一側(cè)用力（視為動(dòng)力）將杠桿拉到水平位置平衡．他們或改變動(dòng)力作用點(diǎn)到支點(diǎn)的距離、或改變動(dòng)力與杠桿的夾角（即動(dòng)力的方向，已知θ＜90°）．當(dāng)杠桿在水平位置平衡時(shí)，動(dòng)力的大小如圖中測(cè)力計(jì)所示．請(qǐng)仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)操作和測(cè)量結(jié)果，歸納得出初步結(jié)論．

①分析比較圖中（a）和（b）的實(shí)驗(yàn)過(guò)程及相關(guān)條件可知：在阻力大小、方向和作用點(diǎn)位置不變的情況下，杠桿平衡時(shí)，

當(dāng)動(dòng)力的方向相同時(shí)，動(dòng)力作用點(diǎn)到支點(diǎn)的距離越大，動(dòng)力越小

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②分析比較圖中（a）和（c）的實(shí)驗(yàn)過(guò)程及相關(guān)條件可知：在阻力大小、方向和作用點(diǎn)位置不變的情況下，杠桿平衡時(shí)，

當(dāng)動(dòng)力作用點(diǎn)到支點(diǎn)的距離相同時(shí)，動(dòng)力與杠桿的夾角越小，動(dòng)力越大

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Answer 1

分析：杠桿平衡時(shí)要從動(dòng)力、動(dòng)力臂、阻力、阻力臂四個(gè)因素機(jī)械考慮．
（a）和（b）的實(shí)驗(yàn)，保持阻力、阻力臂不變，阻力和阻力臂的乘積不變，動(dòng)力臂增大，動(dòng)力減小．
（a）和（c）的實(shí)驗(yàn)，保持阻力、阻力臂不變，拉力方向改變時(shí)，動(dòng)力臂減小，動(dòng)力增大．

解答：解：（1）（a）和（b）的實(shí)驗(yàn)，在阻力大小、方向和作用點(diǎn)位置不變的情況下，阻力和阻力臂的乘積不變，杠桿平衡時(shí)，動(dòng)力臂增大，動(dòng)力減小．
（2）（a）和（c）的實(shí)驗(yàn)，在阻力大小、方向和作用點(diǎn)位置不變的情況下，阻力和阻力臂的乘積不變，杠桿平衡時(shí)，拉力傾斜，動(dòng)力臂減小，動(dòng)力增大．
故答案為：（1）當(dāng)動(dòng)力的方向相同時(shí)，動(dòng)力作用點(diǎn)到支點(diǎn)的距離越大，動(dòng)力越小；（2）當(dāng)動(dòng)力作用點(diǎn)到支點(diǎn)的距離相同時(shí)，動(dòng)力與杠桿的夾角越小，動(dòng)力越大．

點(diǎn)評(píng)：杠桿處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，杠桿都是平衡的．
探究杠桿平衡條件時(shí)，杠桿在水平位置平衡，是為了使力臂在杠桿上，便于在杠桿上測(cè)量力臂大小．
杠桿平衡條件是杠桿問(wèn)題的重要依據(jù)，一定要掌握．