Question

在學習了杠桿的“支點、動力和阻力”三個要素后，某小組同學進行探究杠桿平衡條件的實驗，實驗裝置如圖所示．他們在杠桿的一側掛上鉤碼，以鉤碼對杠桿的拉力為阻力，保持阻力大小、方向和作用點的位置不變，在杠桿的另一側用力（視為動力）將杠桿拉到水平位置平衡．他們或改變動力作用點到支點的距離、或改變動力與杠桿的夾角（即動力的方向，已知θ＜90°）．當杠桿在水平位置平衡時，動力的大小如圖中測力計所示．請仔細觀察實驗操作和測量結果，歸納得出初步結論．

①分析比較圖中（a）和（b）的實驗過程及相關條件可知：在阻力大小、方向和作用點位置不變的情況下，杠桿平衡時，________；
②分析比較圖中（a）和（c）的實驗過程及相關條件可知：在阻力大小、方向和作用點位置不變的情況下，杠桿平衡時，________．

Answer 1

當動力的方向相同時，動力作用點到支點的距離越大，動力越小    當動力作用點到支點的距離相同時，動力與杠桿的夾角越小，動力越大
分析：杠桿平衡時要從動力、動力臂、阻力、阻力臂四個因素機械考慮．
（a）和（b）的實驗，保持阻力、阻力臂不變，阻力和阻力臂的乘積不變，動力臂增大，動力減小．
（a）和（c）的實驗，保持阻力、阻力臂不變，拉力方向改變時，動力臂減小，動力增大．
解答：（1）（a）和（b）的實驗，在阻力大小、方向和作用點位置不變的情況下，阻力和阻力臂的乘積不變，杠桿平衡時，動力臂增大，動力減小．
（2）（a）和（c）的實驗，在阻力大小、方向和作用點位置不變的情況下，阻力和阻力臂的乘積不變，杠桿平衡時，拉力傾斜，動力臂減小，動力增大．
故答案為：（1）當動力的方向相同時，動力作用點到支點的距離越大，動力越小；（2）當動力作用點到支點的距離相同時，動力與杠桿的夾角越小，動力越大．
點評：杠桿處于靜止狀態或勻速轉動狀態時，杠桿都是平衡的．
探究杠桿平衡條件時，杠桿在水平位置平衡，是為了使力臂在杠桿上，便于在杠桿上測量力臂大小．
杠桿平衡條件是杠桿問題的重要依據，一定要掌握．