Question

【題目】為了探究“杠桿的平衡條件”，小強和同學們進行了下面的實驗。

（1）組裝好器材后，發現杠桿靜止在如圖1所示位置。為了更方便、準確地完成實驗，應將杠桿的平衡螺母向________調節，使杠桿在___________位置平衡；

（2）杠桿調節平衡后，在杠桿兩端分別掛上不同數量的鉤碼（質量均為50g），移動鉤碼位置，使杠桿重新平衡，如圖2所示，此時左側鉤碼對杠桿施加的阻力F2=_______N；（g取10N/Kg）

（3）小強調節鉤碼數量及位置，多次實驗，得到表中的數據。

次數	動力F1/N	動力臂l1/m	阻力F2/N	阻力臂l2/m
1	1	0.2		0.4
2	0.5	0.3	0.5	0.3
3	2	0.1	0.5	0.4
4	2	0.2	1	0.4

①根據表中數據可以得出的結論是____________________；（用字母表示）

②第2次實驗中，杠桿水平平衡后，用手使杠桿緩慢轉過一個角度后松手，杠桿______（選填“能”或“不能”）保持平衡；

③第4次實驗中，若將兩側鉤碼同時朝靠近支點O的方向移動10cm，則杠桿______（選填“左”或“右”）端將下沉；

（4）小強認為上面的實驗只探究了兩個力在支點兩側的情況，他又設計了實驗，探究兩個力在支點________（選填“同側”或“異側”）時杠桿的平衡條件，小強設計這組實驗的目的是________。

Answer 1

【答案】左 水平 0.5 能 右 同側 方向相反的兩個力，作用在杠桿支點同側情況下杠桿平衡的條件

【解析】

(1)[1][2]杠桿左端高右端低，說明杠桿的重心在支點右側，向左調節平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡，此時力的方向與杠桿垂直，力臂的長度可以直接從杠桿上讀出來；

(2)[3]由圖2知左側掛一個鉤碼，故左側鉤碼對杠桿施加的阻力

(3)①[4]由表中數據知，動力、動力臂的乘積等于阻力、阻力臂的乘積，可得杠桿平衡條件是

②[5]杠桿的重心在支點下方，與支點不重合。松手后，杠桿會回到原來的位置，杠桿仍平衡。

③[6]已知第4次實驗中,左端鉤碼的重為2N，力臂為0.2m，右端鉤碼的的重為1N，力臂為0.4m此時杠桿平衡；將兩側鉤碼同時朝靠近支點O的方向移動10cm，則左側

2N×0.1m=0.2 Nm

右側

1N×0.3m=0.3Nm

因為

0.3Nm＞0.2 Nm

所以杠桿右端下沉。

(4)[7][8]第1-4次實驗中只探究了兩個力在支點兩側的情況，小強設計的實驗為了探究動力和阻力在杠桿支點同側情況下杠桿平衡的條件，此時兩個力的方向相反。