Question

【题目】学习了杠杆知识后，小红用身边的物体来探究杠杆的平衡条件。她所选择的器材有：铅笔、橡皮若干（每块橡皮质量均为10g）、细线、刻度尺等。

(1)她将细线大致系在铅笔的中部位置，铅笔静止后的情形如图甲，若想调节铅笔水平平衡，她应将线向_____（选填“左”或“右”）移动。调节铅笔水平平衡可以消除_____对实验的影响，在实验测量时还有一个优点，请你写出：_____；

(2)调节铅笔水平平衡后，她用细线绑定数量不等的橡皮挂在杠杆支点两侧，如图乙所示，下表为小红记录的实验数据。

动力F1/N	动力臂l1/m	阻力F2/N	阻力臂l2/m
0.2	0.02	0.1	0.04	0.004	0.004

据此小红得出如下结论：“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”，这个结论与杠杆平衡条件_____（选填“相符”或“不相符”），为了进一步完善实验，得出普遍规律，小红接下来的做法应该是_____；

A.改变力的大小 B.改变力的方向 C.改变力的作用点

(3)在实验过程中，铅笔水平平衡后，小红不小心将前端细长的铅笔芯弄断了（如图丙），她立刻将铅笔稳住并将铅笔芯放到左端细线下方固定（如图丁），松手后铅笔将_____；

A.左端下沉 B.右端下沉 C.仍然水平平衡

(4)学习了功的知识后，小红回看之前杠杆记录的数据，她想能否将表格中中的单位换成J，根据功的定义，你觉得可以换吗？_____（选填“可以”或“不可以”）。

Answer 1

【答案】左 铅笔自重 便于力臂的测量 不相符 B B 不可以

【解析】

(1)[1]由图可知，铅笔静止后左端下沉，若想调节铅笔水平平衡，应将支点向左移动，即细线向左移动；

[2][3]调节铅笔水平平衡可以消除铅笔重力对实验的影响，同时可从杠杆上直接读取力臂的大小；

(2)[4]“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”，是在杠杆在水平位置平衡且动力和阻力的方向都是竖直向下的条件下得出的，这个结论与杠杆平衡条件不相符；

[5]为了进一步完善实验，得出普遍规律，小红接下来的做法应该是改变动力或阻力的方向，故选B；

(3)[6]由丁图可知，把折断的铅笔芯放到左端细线下方固定，对于杠杆来说，杠杆两侧的重力不变，但是杠杆左侧的力臂变短，根据杠杆的平衡条件可知，，杠杆不能在水平位置平衡，杠杆右端下沉，故选B；

(4)[7]功等于力与物体在力的方向上通过距离的乘积，功的单位是焦耳（J），杠杆平衡条件中力与力臂垂直，所以力与力臂的乘积不是功，所以不能把表格中单位换成J。