Question

小明同學探究“杠桿的平衡條件”．
（1）實驗前，杠桿停在圖甲所示的位置，此時杠桿______（選填“是”或“不是”）處于平衡狀態(tài)，為使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)該將右端平衡螺母向______（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)；
（2）調(diào)節(jié)杠桿水平平衡后，小明進行的三次實驗如圖乙所示．根據(jù)實驗，他得出杠桿的平衡條件為“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”，你認為這個結(jié)論是______（選填“正確”或“錯誤”）的，實驗過程中使杠桿水平平衡的目的是______；
（3）如圖丙所示，用彈簧測力計在C處豎直向上拉，杠桿保持平衡．若彈簧測力計逐漸向右傾斜，仍然使杠桿保持平衡，拉力F的變化情況是______，原因是______．
（4）如圖丙所示，用繩子拴住一根粗細不同的大樹某處，靜止后大樹水平平衡．現(xiàn)將大樹從拴繩處沿豎直方向切成A、B兩段，根據(jù)圖乙可判斷G_A______G_B（選填“＞”、“=”或“＜”）．

Answer 1

解：（1）實驗前，杠桿停在圖甲所示的位置，此時杠桿處于靜止狀態(tài)，是平衡狀態(tài)；
當杠桿的左端偏低時，可將兩端的平衡螺母向右調(diào)節(jié)；
（2））“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．為了便于從杠桿上直接讀取力臂，同時消除杠桿自身重對杠桿平衡的影響，在進行實驗時應(yīng)該使杠桿在水平位置平衡；
（3）讀圖可知，若彈簧測力計向右傾斜時，拉力不再與杠桿垂直，這樣力臂會相應(yīng)變短，根據(jù)杠桿的平衡條件，力會相應(yīng)增大，才能使杠桿仍保持平衡；
（4）將大樹以懸掛點點O分為左右兩部分；
根據(jù)杠桿平衡條件：F₁L₁=F₂L₂，由題意可得：G_左L_左=G_右L_右，
因物體的重心在物體的幾何中心，則杠桿示意圖如圖：

由圖知：L_左＜L_右，所以G_左＞G_右；即G_A＞G_B．
故答案為：（1）是；右；（2）錯誤；便于測量力臂，同時消除杠桿自身重對杠桿平衡的影響；（3）變大；此時拉力的力臂變�。唬�4）＞．
分析：（1）杠桿處于靜止狀態(tài)或勻速轉(zhuǎn)動狀態(tài)都稱為平衡狀態(tài)；如果杠桿不在水平位置平衡，可通過反向調(diào)節(jié)（向偏高的一端）平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡；
（2）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．杠桿在水平位置平衡后，支點到力的作用點的距離就是力臂（重力的方向跟杠桿垂直），同時能夠消除杠桿自身重力對杠桿平衡的影響；
（3）在探究杠桿平衡條件的實驗中，要求使杠桿在水平位置平衡，同時，彈簧測力計的拉力方向也要求在豎直方向，這是為了能在杠桿上直接讀出力臂的長，如果力的方向不豎直，則力臂會相應(yīng)變小，力會變大；
（4）先確定兩邊力臂大小關(guān)系，再由杠桿的平衡條件來判斷，力臂越短的那邊大樹重力大．
點評：此題主要考查學生對于杠桿平衡條件的理解，解題的關(guān)鍵是理解力臂的概念，它是指從支點到力的作用線的距離．