Question

小明是學(xué)校科技小組的成員，他用身邊的一些器材做實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)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，如圖所示，則支點(diǎn)O與直尺的______一定在同一豎直線(xiàn)上．
②往直尺兩端放不同數(shù)量的相同硬幣，并調(diào)節(jié)硬幣位置，使直尺在水平位置平衡，如圖乙所示：
a．若將左、右兩側(cè)各取下一枚硬幣，則直尺_(dá)_____端將下沉．
b．小明測(cè)出乙圖中的l₁．l₂做為力臂的大小，是否正確？為什么？
______．

Answer 1

【答案】分析：①根據(jù)杠桿平衡的條件進(jìn)行分析，支點(diǎn)在物體重心的豎直方向上；
②a．杠桿平衡，是因?yàn)閯?dòng)力乘以動(dòng)力臂等于阻力乘以阻力臂；現(xiàn)在比較左右兩端力與力臂的乘積，乘積較大的一端將下沉；
b．動(dòng)力臂是從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線(xiàn)的垂直距離，阻力臂是從支點(diǎn)到阻力作用線(xiàn)的垂直距離，據(jù)此判斷．
解答：解：①因?yàn)楦軛U平衡時(shí)，支點(diǎn)在杠桿重心的豎直方向上，因此調(diào)節(jié)杠桿平衡是使支點(diǎn)O與直尺的重心在同一豎直線(xiàn)上；
②a．設(shè)一枚硬幣的重力為G，左邊為動(dòng)力和動(dòng)力臂，則有2Gl₁=3Gl₂，所以l₁＞l₂；現(xiàn)將兩側(cè)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．
b．由圖可知，l₁和l₂分別是支點(diǎn)到硬幣邊緣的距離，不是到力的作用線(xiàn)的垂直距離，不是兩邊力臂的大小．
故答案為：①重心；②a．右；b．不正確，原因是l₁與l₂不是支點(diǎn)到硬幣重力作用線(xiàn)的垂直距離．
點(diǎn)評(píng)：用手中的現(xiàn)有物品（直尺、水杯、硬幣）作為實(shí)驗(yàn)器材，探究杠桿的平衡條件，題目新穎，符合新課標(biāo)的要求，好題！