Question

5．小明和小紅一起做探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)：

（1）實(shí)驗(yàn)前，將杠桿的中點(diǎn)置于支架上，當(dāng)杠桿靜止時(shí)發(fā)現(xiàn)杠桿停在如圖甲所示的位置．小明將杠桿左端的平衡螺母向右調(diào)，小紅認(rèn)為也可以將杠桿右端的平衡螺母向右（右/左）調(diào)，使杠桿在水平位置平衡．
（2）在杠桿的兩端加掛鉤碼，并移動(dòng)鉤碼，使杠桿在水平位置平衡，如圖乙所示，并測(cè)出力臂．多次實(shí)驗(yàn)并把數(shù)據(jù)記錄在表格中．

次數(shù)	F1（牛）	l1（厘米）	F2（牛）	l2（厘米）
1	1	10	2	5
2	2	10	1	20
3	2	15	3	10

實(shí)驗(yàn)時(shí)調(diào)節(jié)杠桿平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡的目的是便于直接從杠桿上讀出力臂的值．
（3）小明根據(jù)以上數(shù)據(jù)得出杠桿平衡的條件是F₁l₁=F₂l₂．
（4）小紅將圖乙中杠桿兩側(cè)的鉤碼各取下一個(gè)，杠桿會(huì)左側(cè)下降；（右側(cè)下降/左側(cè)下降）．
（5）若小明只將圖乙中的杠桿左側(cè)的兩個(gè)鉤碼取下，要使杠桿重新在水平位置平衡，小明該采取的措施是向左側(cè)移動(dòng)2格．

Answer 1

分析 （1）杠桿左端下沉，說(shuō)明杠桿的重心在支點(diǎn)左側(cè)，調(diào)節(jié)平衡螺母應(yīng)使杠桿重心右移；
（2）使杠桿在水平位置平衡，此時(shí)力與杠桿垂直，力臂的長(zhǎng)度可以直接從杠桿上讀出來(lái)，為了便于測(cè)量力臂，應(yīng)杠桿在水平位置平衡；
（3）分析表中數(shù)據(jù)得出結(jié)論；
（4）（5）用杠桿平衡條件可對(duì)兩側(cè)的力的力臂的乘積進(jìn)行分析，最后做出判斷．

解答 解：
（1）杠桿左端下沉，應(yīng)將杠桿重心向右移，所以應(yīng)將兩端的平衡螺母（左端和右端的均可）向右調(diào)節(jié)；
（2）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，在杠桿左右兩側(cè)分別掛上不同數(shù)量的鉤碼，應(yīng)通過(guò)調(diào)節(jié)鉤碼的位置及數(shù)量使杠桿在水平位置平衡，這樣力臂恰好沿著桿的方向；目的是為了便于直接從杠桿上讀出力臂的值；
（3）分析表格中的數(shù)據(jù)可得出杠桿平衡的條件是：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂（F₁l₁=F₂l₂）；
（4）設(shè)一個(gè)鉤碼的重力G，一格的長(zhǎng)度為l，則當(dāng)杠桿兩側(cè)的鉤碼各取下一個(gè)杠桿在水平位置平衡時(shí)：
左邊=2G×2l=4Gl＞右邊=G×3l=3Gl，故杠桿不再水平平衡，左側(cè)會(huì)下降．
（5）杠桿左側(cè)的兩個(gè)鉤碼取下，根據(jù)杠桿平衡的條件，F(xiàn)₁l₁=F₂l₂，左邊=G×2l=2Gl，則右邊=2Gl，即向左移動(dòng)2格才能使杠桿重新平衡．
故答案為：
（1）右；
（2）便于直接從杠桿上讀出力臂的值；
（3）F₁l₁=F₂l₂；
（4）左側(cè)下降；
（5）向左移動(dòng)2格．

點(diǎn)評(píng) 此題是探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)，從杠桿的調(diào)平、實(shí)驗(yàn)的操作、數(shù)據(jù)的分析、結(jié)論的得出等方面進(jìn)行了考查．要準(zhǔn)確掌握．