Question

为了探究“杠杆的平衡条件”，小强和同学们进行了下面的实验。

（1）组装好器材后，发现杠杆静止在如图1所示位置。为了更方便、准确地完成实验，应将杠杆的平衡螺母向________调节，使杠杆在___________位置平衡；

（2）杠杆调节平衡后，在杠杆两端分别挂上不同数量的钩码（质量均为50g），移动钩码位置，使杠杆重新平衡，如图2所示，此时左侧钩码对杠杆施加的阻力F₂=_______N；（g取10N/Kg）

（3）小强调节钩码数量及位置，多次实验，得到表中的数据。

次数	动力F1/N	动力臂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根据表中数据可以得出的结论是____________________；（用字母表示）

②第2次实验中，杠杆水平平衡后，用手使杠杆缓慢转过一个角度后松手，杠杆______（选填“能”或“不能”）保持平衡；

③第4次实验中，若将两侧钩码同时朝靠近支点O的方向移动10cm，则杠杆______（选填“左”或“右”）端将下沉；

（4）小强认为上面的实验只探究了两个力在支点两侧的情况，他又设计了实验，探究两个力在支点________（选填“同侧”或“异侧”）时杠杆的平衡条件，小强设计这组实验的目的是________。

Answer

左 水平 0.5 能 右 同侧 方向相反的两个力，作用在杠杆支点同侧情况下杠杆平衡的条件

【解析】

(1)[1][2]杠杆左端高右端低，说明杠杆的重心在支点右侧，向左调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，此时力的方向与杠杆垂直，力臂的长度可以直接从杠杆上读出来；

(2)[3]由图2知左侧挂一个钩码，故左侧钩码对杠杆施加的阻力

(3)①[4]由表中数据知，动力、动力臂的乘积等于阻力、阻力臂的乘积，可得杠杆平衡条件是

②[5]杠杆的重心在支点下方，与支点不重合。松手后，杠杆会回到原来的位置，杠杆仍平衡。

③[6]已知第4次实验中,左端钩码的重为2N，力臂为0.2m，右端钩码的的重为1N，力臂为0.4m此时杠杆平衡；将两侧钩码同时朝靠近支点O的方向移动10cm，则左侧

2N×0.1m=0.2 Nm

右侧

1N×0.3m=0.3Nm

因为

0.3Nm＞0.2 Nm

所以杠杆右端下沉。

(4)[7][8]第1-4次实验中只探究了两个力在支点两侧的情况，小强设计的实验为了探究动力和阻力在杠杆支点同侧情况下杠杆平衡的条件，此时两个力的方向相反。