Question

如圖1所示是某校初三（1）班物理實(shí)驗(yàn)小組探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)裝置．
（1）實(shí)驗(yàn)開(kāi)始若發(fā)現(xiàn)杠桿在使用前右端低左端高，要使它在水平位置平衡，應(yīng)將杠桿右端的平衡螺母向______調(diào)節(jié)；也可將杠桿左端的平衡螺母向______調(diào)節(jié)．此后在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，是否還要再旋動(dòng)兩側(cè)的平衡螺母？______．
（2）一實(shí)驗(yàn)小組得到的三組數(shù)據(jù)如下表所示：

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	動(dòng)力F1/N	動(dòng)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(guò)此探究實(shí)驗(yàn)應(yīng)該得出的結(jié)論是：______．
（3）小明通過(guò)觀察以上實(shí)驗(yàn)裝置，并分析數(shù)據(jù)得出杠桿平衡的條件是：“動(dòng)力乘以動(dòng)力作用點(diǎn)到支點(diǎn)的距離=阻力乘以阻力作用點(diǎn)到支點(diǎn)的距離”．小華認(rèn)為小明的結(jié)論不正確，小華為了驗(yàn)證自己的觀點(diǎn)，只將圖中的F₁改用彈簧測(cè)力計(jì)來(lái)拉，實(shí)驗(yàn)中改變拉力的______，仍使杠桿在水平位置平衡時(shí)，比較拉力的______，即可證明小華的觀點(diǎn)是否正確．
（4）小剛用身邊一些器材做實(shí)驗(yàn)：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(diǎn)O與直尺的______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(shí)勻速向支點(diǎn)移動(dòng)的過(guò)程中，則杠桿______（填“仍平衡”、“向左傾斜”、“向右傾斜”）．

Answer 1

【答案】分析：（1）為了避免杠桿重力對(duì)杠桿平衡產(chǎn)生的影響和便于測(cè)量力臂，實(shí)驗(yàn)前，應(yīng)首先進(jìn)行杠桿平衡調(diào)節(jié)，根據(jù)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(diào)節(jié)．但實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，螺母不需要再調(diào)節(jié)．
（2）計(jì)算數(shù)據(jù)中F₁L₁與F₂L₂ 的值，然后比較數(shù)據(jù)即可得出結(jié)論．
（3）杠桿平衡條件：動(dòng)力乘以動(dòng)力臂等于阻力乘以阻力臂．當(dāng)杠桿在水平位置平衡，力豎直作用在杠桿上時(shí)，力臂是作用點(diǎn)到支點(diǎn)的距離；當(dāng)杠桿在水平位置平衡，力傾斜拉動(dòng)杠桿時(shí)，力臂小于作用點(diǎn)到支點(diǎn)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(duì)杠桿平衡產(chǎn)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(diǎn)移動(dòng)相同的距離，當(dāng)杠桿右端的硬幣移動(dòng)到支點(diǎn)時(shí)，左端硬幣到支點(diǎn)還有一段距離，杠桿的左端會(huì)下沉．
解答：解：（1）實(shí)驗(yàn)開(kāi)始對(duì)杠桿進(jìn)行水平位置平衡調(diào)節(jié)；若發(fā)現(xiàn)杠桿在使用前右端低左端高，要使它在水平位置平衡，根據(jù)杠桿的平衡條件，應(yīng)將杠桿右端的平衡螺母向左調(diào)節(jié)；也可將杠桿左端的平衡螺母向左調(diào)節(jié)；此后在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，不需要旋動(dòng)兩側(cè)的平衡螺母；
（2）分析兩組數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)序號(hào)1中，F(xiàn)₁L₁=1×8=8，F(xiàn)₂L₂=2×4=8；
實(shí)驗(yàn)序號(hào)2中，F(xiàn)₁L₁=2×8=16，F(xiàn)₂L₂=1×16=16；
實(shí)驗(yàn)序號(hào)3中，F(xiàn)₁L₁=2×12=24，F(xiàn)₂L₂=3×8=24；
∴杠桿平衡時(shí)，F(xiàn)₁L₁=F₂L₂；得出的結(jié)論是：動(dòng)力×動(dòng)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(diǎn)到支點(diǎn)的距離．將圖中的F₁改用彈簧測(cè)力計(jì)傾斜拉動(dòng)杠桿在水平位置平衡，改變了拉力方向，觀察拉力大小，計(jì)算“動(dòng)力乘以動(dòng)力作用點(diǎn)到支點(diǎn)的距離=阻力乘以阻力作用點(diǎn)到支點(diǎn)的距離”是否成，立即可證明小華的觀點(diǎn)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(duì)杠桿平衡產(chǎn)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(shí)勻速向支點(diǎn)移動(dòng)的過(guò)程中，當(dāng)在相同時(shí)間內(nèi)，右端的硬幣先到達(dá)支點(diǎn)，左端的硬幣在支點(diǎn)的左側(cè)，杠桿會(huì)向左傾斜．
故答案為：（1）左；左；否；（2）動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂；（3）方向；大小；（4）重心；向左傾斜．
點(diǎn)評(píng)：（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(gè)條件缺一不可．
（2）本題還主要考查了力臂的問(wèn)題，力臂是力的作用線到支點(diǎn)的距離，而不是力的作用點(diǎn)到支點(diǎn)的距離．