Question

小明是学校科技小组的成员，他用身边的一些器材做实验来验证杠杆的平衡条件：

①塑料直尺放在圆柱形水杯上，使其在水平位置平衡，如图所示，则支点O与直尺的      一定在同一竖直线上．

②往直尺两端放不同数量的相同硬币，并调节硬币位置，使直尺在水平位置平衡，如图乙所示：

a．若将左、右两侧各取下一枚硬币，则直尺      端将下沉．

b．小明测出乙图中的l₁．l₂做为力臂的大小，是否正确？为什么？

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Answer

①重心；②a．右；b．不正确，原因是l1与l2不是支点到硬币重力作用线的垂直距离．

【解析】

试题分析：①根据杠杆平衡的条件进行分析，支点在物体重心的竖直方向上；

②a．杠杆平衡，是因为动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂；现在比较左右两端力与力臂的乘积，乘积较大的一端将下沉；

b．动力臂是从支点到动力作用线的垂直距离，阻力臂是从支点到阻力作用线的垂直距离，据此判断．

【解析】
①因为杠杆平衡时，支点在杠杆重心的竖直方向上，因此调节杠杆平衡是使支点O与直尺的重心在同一竖直线上；

②a．设一枚硬币的重力为G，左边为动力和动力臂，则有2Gl1=3Gl2，所以l1＞l2；现将两侧各取下一枚硬币，即为左边为 Gl1，右边为 2Gl2；所以Gl1＜2Gl2，直尺右端将下沉．

b．由图可知，l1和l2分别是支点到硬币边缘的距离，不是到力的作用线的垂直距离，不是两边力臂的大小．

故答案为：①重心；②a．右；b．不正确，原因是l1与l2不是支点到硬币重力作用线的垂直距离．

【点评】用手中的现有物品（直尺、水杯、硬币）作为实验器材，探究杠杆的平衡条件，题目新颖，符合新课标的要求，好题！