Question

10．學(xué)習(xí)了杠桿知識后，芳芳利用身邊的物品來探究杠桿的平衡條件，她所選擇的器材有：鉛筆、橡皮若干（每塊橡皮質(zhì)量為10g）、細(xì)線、刻度尺等．

（1）她將細(xì)線大致系在鉛筆的中部位置，鉛筆靜止后如圖甲所示，此時鉛筆處于平衡（選填“平衡”或“非平衡”）狀態(tài)，若想調(diào)節(jié)鉛筆水平平衡，她應(yīng)將細(xì)線向左（選填“左”或“右”）移動．調(diào)節(jié)鉛筆水平平衡可以消除鉛筆重力對實驗的影響，在實驗測量時還有一個優(yōu)點，請你寫出：便于力臂的測量． 

次數(shù)	動力F1/N	動力臂l1/m	阻力F2/N	阻力臂l2/cm
1	0.2	0.04	0.4	0.02
2	0.2	0.04		0.08
3	0.3	0.05	0.3	0.05

（2）調(diào)節(jié)水平平衡后，她用細(xì)線綁定數(shù)量不等的橡皮掛在杠桿支點兩側(cè)，如圖乙所示． 做了幾次實驗后將數(shù)據(jù)記錄在表中．實驗中測得的數(shù)據(jù)如表所示，表格中漏填的數(shù)據(jù)為0.1N，記錄數(shù)據(jù)后，同桌的小李按現(xiàn)有方案得出如下結(jié)論：“動力×支點到動力作用點的距離=阻力×支點到阻力作用點的距離”，這個結(jié)論與杠桿平衡條件不相符（選填“相符”或“不相符”）．為了進(jìn)一步完善實驗，得出普遍規(guī)律，瑤瑤接下來的做法應(yīng)該是B（選填字母序號） 
A．改變力的大小    B．改變力的方向     C．改變力的作用點
（3）如圖乙所示，鉛筆水平平衡后，芳芳不小心將前端細(xì)長的鉛筆芯弄斷 了（如圖丙），她立刻將鉛筆穩(wěn)住，并將鉛筆芯放到左端細(xì)線下方固定（如圖�。�，則鉛筆B（選填字母序號）．
A．左端下沉  B．右端下沉   C．仍然水平平衡．

Answer 1

分析 （1）杠桿處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速轉(zhuǎn)動狀態(tài)時，杠桿處于平衡狀態(tài)；
杠桿在水平位置平衡后，重力的方向跟杠桿垂直，支點到力的作用點的距離就是力臂，同時能夠消除杠桿自身重力對杠桿平衡的影響，因此在此實驗中我們應(yīng)首先調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡；
（2）根據(jù)杠桿平衡條件，計算表格中漏填的數(shù)據(jù)；
從支點到動力作用線的垂直距離叫動力臂；從支點到阻力作用線的垂直距離叫阻力臂；
（3）鉛筆芯折斷后，固定在左端細(xì)線下，據(jù)此分析杠桿力臂的變化，根據(jù)杠桿平衡的條件分析解答．

解答 解：
（1）由圖可知，鉛筆靜止在如圖甲所示位置，鉛筆處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以此時鉛筆處于平衡狀態(tài)；
鉛筆靜止后左端下沉，若想調(diào)節(jié)鉛筆水平平衡，應(yīng)將支點向左移動，即細(xì)線向左移動；調(diào)節(jié)鉛筆水平平衡可以消除鉛筆重力對實驗的影響，同時可從杠桿上直接讀取力臂的大��；
（2）根據(jù)杠桿平衡條件得：0.2N×0.04m=F₂×0.08m，解得：F₂=0.1N；
“動力×支點到動力作用點的距離=阻力×支點到阻力作用點的距離”，是在杠桿在水平位置平衡且動力和阻力的方向都是豎直向下的條件下得出的，也就是實驗過程中沒有改變動力或阻力的方向，故B正確；
（3）由丁圖可知，把折斷的鉛筆芯放到左端細(xì)線下方固定，對于杠桿來說，杠桿兩側(cè)的重力不變，但是杠桿左側(cè)的力臂變短，根據(jù)杠桿的平衡條件可知，
G_左L_左＜G_右L_右，杠桿不能在水平位置平衡，杠桿右端下沉，故B正確．
故答案為：（1）平衡；左；便于力臂的測量；（2）0.1；不相符；B；（3）B．

點評 此題是探究杠桿平衡條件的實驗，考查了杠桿的調(diào)平，及實驗中應(yīng)注意的問題，在實驗中為得到普遍性的規(guī)律，應(yīng)多測幾組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析．