Question

如圖1所示是某校初三（1）班物理實驗小組探究杠桿平衡條件的實驗裝置．
（1）實驗開始若發現杠桿在使用前右端低左端高，要使它在水平位置平衡，應將杠桿右端的平衡螺母向

左

調節；也可將杠桿左端的平衡螺母向

左

調節．此后在整個實驗過程中，是否還要再旋動兩側的平衡螺母？

否

．
（2）一實驗小組得到的三組數據如下表所示：

實驗序號	動力F1/N	動力臂l1/cm	阻力F2/N	阻力臂l2/cm
1	1	8	2	4
2	2	8	1	16
3	2	12	3	8

通過此探究實驗應該得出的結論是：

動力×動力臂=阻力×阻力臂

．
（3）小明通過觀察以上實驗裝置，并分析數據得出杠桿平衡的條件是：“動力乘以動力作用點到支點的距離=阻力乘以阻力作用點到支點的距離”．小華認為小明的結論不正確，小華為了驗證自己的觀點，只將圖中的F₁改用彈簧測力計來拉，實驗中改變拉力的

方向

，仍使杠桿在水平位置平衡時，比較拉力的

大小

，即可證明小華的觀點是否正確．
（4）小剛用身邊一些器材做實驗：①他將塑料直尺放圓柱形水杯上，使其在水平位置平衡，如圖2所示，則支點O與直尺的

重心

一定在 同一豎直線上．
②如果將兩邊的硬幣以相同速度同時勻速向支點移動的過程中，則杠桿

向左傾斜

（填“仍平衡”、“向左傾斜”、“向右傾斜”）．

Answer 1

分析：（1）為了避免杠桿重力對杠桿平衡產生的影響和便于測量力臂，實驗前，應首先進行杠桿平衡調節，根據杠桿的平衡條件，杠桿左、右兩端的螺母（或一端的螺母）向杠桿上翹的一端調節．但實驗過程中，螺母不需要再調節．
（2）計算數據中F₁L₁與F₂L₂ 的值，然后比較數據即可得出結論．
（3）杠桿平衡條件：動力乘以動力臂等于阻力乘以阻力臂．當杠桿在水平位置平衡，力豎直作用在杠桿上時，力臂是作用點到支點的距離；當杠桿在水平位置平衡，力傾斜拉動杠桿時，力臂小于作用點到支點的距離．
（4）①塑料直尺放圓柱形水杯上，使其在水平位置平衡，為避免杠桿重力對杠桿平衡產生的影響，直尺的重心一定在同一豎直線上．
②可以采用極端的方法，兩端硬幣向支點移動相同的距離，當杠桿右端的硬幣移動到支點時，左端硬幣到支點還有一段距離，杠桿的左端會下沉．

解答：解：（1）實驗開始對杠桿進行水平位置平衡調節；若發現杠桿在使用前右端低左端高，要使它在水平位置平衡，根據杠桿的平衡條件，應將杠桿右端的平衡螺母向左調節；也可將杠桿左端的平衡螺母向左調節；此后在整個實驗過程中，不需要旋動兩側的平衡螺母；
（2）分析兩組數據實驗序號1中，F₁L₁=1×8=8，F₂L₂=2×4=8；
實驗序號2中，F₁L₁=2×8=16，F₂L₂=1×16=16；
實驗序號3中，F₁L₁=2×12=24，F₂L₂=3×8=24；
∴杠桿平衡時，F₁L₁=F₂L₂；得出的結論是：動力×動力臂=阻力×阻力臂；
（3）杠桿在水平位置平衡，力豎直作用在杠桿上，力臂在杠桿上，力臂是作用點到支點的距離．將圖中的F₁改用彈簧測力計傾斜拉動杠桿在水平位置平衡，改變了拉力方向，觀察拉力大小，計算“動力乘以動力作用點到支點的距離=阻力乘以阻力作用點到支點的距離”是否成，立即可證明小華的觀點是否正確．
（2）①塑料直尺放圓柱形水杯上，為避免杠桿重力對杠桿平衡產生的影響，使其在水平位置平衡，直尺的重心一定在同一豎直線上．
②如果將兩邊的硬幣以相同速度同時勻速向支點移動的過程中，當在相同時間內，右端的硬幣先到達支點，左端的硬幣在支點的左側，杠桿會向左傾斜．
故答案為：（1）左；左；否；（2）動力×動力臂=阻力×阻力臂；（3）方向；大小；（4）重心；向左傾斜．

點評：（1）杠桿在水平位置平衡，并且力豎直作用在杠桿上，力臂才能在杠桿上，這兩個條件缺一不可．
（2）本題還主要考查了力臂的問題，力臂是力的作用線到支點的距離，而不是力的作用點到支點的距離．