Question

10．學(xué)習(xí)了杠桿知識(shí)后，芳芳利用身邊的物品來探究杠桿的平衡條件，她所選擇的器材有：鉛筆、橡皮若干（每塊橡皮質(zhì)量為10g）、細(xì)線、刻度尺等．

（1）她將細(xì)線大致系在鉛筆的中部位置，鉛筆靜止后如圖甲所示，此時(shí)鉛筆處于平衡（選填“平衡”或“非平衡”）狀態(tài)，若想調(diào)節(jié)鉛筆水平平衡，她應(yīng)將細(xì)線向左（選填“左”或“右”）移動(dòng)．調(diào)節(jié)鉛筆水平平衡可以消除鉛筆重力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，在實(shí)驗(yàn)測(cè)量時(shí)還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，請(qǐng)你寫出：便于力臂的測(cè)量． 

次數(shù)	動(dòng)力F1/N	動(dòng)力臂l1/m	阻力F2/N	阻力臂l2/cm
1	0.2	0.04	0.4	0.02
2	0.2	0.04		0.08
3	0.3	0.05	0.3	0.05

（2）調(diào)節(jié)水平平衡后，她用細(xì)線綁定數(shù)量不等的橡皮掛在杠桿支點(diǎn)兩側(cè)，如圖乙所示． 做了幾次實(shí)驗(yàn)后將數(shù)據(jù)記錄在表中．實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的數(shù)據(jù)如表所示，表格中漏填的數(shù)據(jù)為0.1N，記錄數(shù)據(jù)后，同桌的小李按現(xiàn)有方案得出如下結(jié)論：“動(dòng)力×支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)的距離=阻力×支點(diǎn)到阻力作用點(diǎn)的距離”，這個(gè)結(jié)論與杠桿平衡條件不相符（選填“相符”或“不相符”）．為了進(jìn)一步完善實(shí)驗(yàn)，得出普遍規(guī)律，瑤瑤接下來的做法應(yīng)該是B（選填字母序號(hào)） 
A．改變力的大小    B．改變力的方向     C．改變力的作用點(diǎn)
（3）如圖乙所示，鉛筆水平平衡后，芳芳不小心將前端細(xì)長(zhǎng)的鉛筆芯弄斷 了（如圖丙），她立刻將鉛筆穩(wěn)住，并將鉛筆芯放到左端細(xì)線下方固定（如圖�。�，則鉛筆B（選填字母序號(hào)）．
A．左端下沉  B．右端下沉   C．仍然水平平衡．

Answer 1

分析 （1）杠桿處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，杠桿處于平衡狀態(tài)；
杠桿在水平位置平衡后，重力的方向跟杠桿垂直，支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離就是力臂，同時(shí)能夠消除杠桿自身重力對(duì)杠桿平衡的影響，因此在此實(shí)驗(yàn)中我們應(yīng)首先調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡；
（2）根據(jù)杠桿平衡條件，計(jì)算表格中漏填的數(shù)據(jù)；
從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的垂直距離叫動(dòng)力臂；從支點(diǎn)到阻力作用線的垂直距離叫阻力臂；
（3）鉛筆芯折斷后，固定在左端細(xì)線下，據(jù)此分析杠桿力臂的變化，根據(jù)杠桿平衡的條件分析解答．

解答 解：
（1）由圖可知，鉛筆靜止在如圖甲所示位置，鉛筆處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以此時(shí)鉛筆處于平衡狀態(tài)；
鉛筆靜止后左端下沉，若想調(diào)節(jié)鉛筆水平平衡，應(yīng)將支點(diǎn)向左移動(dòng)，即細(xì)線向左移動(dòng)；調(diào)節(jié)鉛筆水平平衡可以消除鉛筆重力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，同時(shí)可從杠桿上直接讀取力臂的大��；
（2）根據(jù)杠桿平衡條件得：0.2N×0.04m=F₂×0.08m，解得：F₂=0.1N；
“動(dòng)力×支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)的距離=阻力×支點(diǎn)到阻力作用點(diǎn)的距離”，是在杠桿在水平位置平衡且動(dòng)力和阻力的方向都是豎直向下的條件下得出的，也就是實(shí)驗(yàn)過程中沒有改變動(dòng)力或阻力的方向，故B正確；
（3）由丁圖可知，把折斷的鉛筆芯放到左端細(xì)線下方固定，對(duì)于杠桿來說，杠桿兩側(cè)的重力不變，但是杠桿左側(cè)的力臂變短，根據(jù)杠桿的平衡條件可知，
G_左L_左＜G_右L_右，杠桿不能在水平位置平衡，杠桿右端下沉，故B正確．
故答案為：（1）平衡；左；便于力臂的測(cè)量；（2）0.1；不相符；B；（3）B．

點(diǎn)評(píng) 此題是探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)，考查了杠桿的調(diào)平，及實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意的問題，在實(shí)驗(yàn)中為得到普遍性的規(guī)律，應(yīng)多測(cè)幾組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析．