Question

小華、小明兩位同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)探究杠桿平衡的條件，所用實(shí)驗(yàn)器材有杠桿、彈簧測力計(jì)、鉤碼和支架等．他們分別在已調(diào)水平平衡的杠桿上施加動(dòng)力F₁、阻力F₂并使杠桿在水平位置平衡，記錄動(dòng)力臂l₁及阻力臂l₂，小華、小明的操作情況分別如圖（a）、（b）所示，表一、表二為他們記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．

表一 小華同學(xué)

實(shí)驗(yàn)

序號(hào) F₁

（牛） l₁

（厘米） F₂

（牛） l₂

（厘米）

1 1 8 8 1

2 3 6 6 3

3 2 8 8 2

表二 小明同學(xué)

實(shí)驗(yàn)

序號(hào) F₁

（牛） l₁

（厘米） F₂

（牛） l₂

（厘米）

4 1 8 4 2

5 2 8 4 4

6 4 5 2 10

（1）分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1、2與3的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，小華得出結(jié)論：杠桿平衡的條件是F₁+l₁=F₂+l₂．請判斷：小華的結(jié)論是錯(cuò)誤的（選填“正確”或“錯(cuò)誤”），依據(jù)是： ．

（2）進(jìn)一步綜合分析比較表一和表二中的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，可歸納得出結(jié)論：杠桿平衡的條件是 ．

（3）得出上述杠桿平衡的條件后，小華也欲用彈簧測力計(jì)和鉤碼進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，但跟小明的操作不同的是，他準(zhǔn)備將彈簧測力計(jì)沿豎直方向作用在杠桿上的A點(diǎn)，而鉤碼的位置不變，如圖25（c）所示．

請判斷：他能使杠桿在水平位置平衡（選填“能”或“不能”）．如果杠桿能平衡，寫出需滿足的條件 ；如果杠桿不能平衡，寫出判斷的理由 ．

Answer 1

解：（1）因?yàn)榱�和力臂是兩個(gè)不同的物理量，不同的物理量是不能相加的；

（2）根據(jù)題中表格中的數(shù)據(jù)可知，動(dòng)力×動(dòng)力臂的乘積都等于阻力×阻力臂的乘積，所以杠桿的平衡條件是F₁l₁=F₂l₂

（3）若在A點(diǎn)將彈簧測力計(jì)豎直向下拉動(dòng)杠桿且滿足F₁l₁=F₂l₂則可使杠桿在水平位置平衡，若在A點(diǎn)將彈簧測力計(jì)豎直向上拉動(dòng)杠桿，由于動(dòng)力和阻力對杠桿的作用效果相同，就不滿足F₁l₁=F₂l₂，杠桿將不能平衡．

答案為：（1）錯(cuò)誤，兩個(gè)不同的物理量不能相加；（2）F₁l₁=F₂l₂；（3）能；使彈簧測力計(jì)豎直向下作用在A點(diǎn)，并滿足F₁l₁=F₂l₂；或：不能；當(dāng)彈簧測力計(jì)豎直向上作用在A點(diǎn)時(shí)，動(dòng)力和阻力對杠桿的作用效果相同．