Question

小丽用身边的器材做实验，验证杠杆的平衡条件．
（1）塑料直尺放在圆柱形水杯上，使其在水平位置平衡，如图甲所示．则支点O与直尺的

重心

一定在同一竖直线上．
（2）往直尺两端放不同数量的相同硬币，并调节硬币位置，使直尺在水平位置平衡，如图乙所示．
①若将左、右两侧各取下一枚硬币，则直尺

右

端将下沉．
②小明测出乙图中的l₁、l₂作为力臂的大小，是否正确？为什么？

Answer 1

分析：（1）根据杠杆平衡的条件进行分析，支点在物体重心的竖直方向上；
（2）①杠杆平衡，是因为动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂；现在比较左右两端力与力臂的乘积，乘积较大的一端将下沉；
②动力臂是从支点到动力作用线的垂直距离，阻力臂是从支点到阻力作用线的垂直距离，据此判断．

解答：解：（1）因为杠杆平衡时，支点在杠杆重心的竖直方向上，因此调节杠杆平衡是使支点O与直尺的重心在同一竖直线上；
（2）①设一枚硬币的重力为G，左边为动力和动力臂，则有2Gl₁=3Gl₂，所以l₁＞l₂；现将两侧各取下一枚硬币，即为左边为 Gl₁，右边为 2Gl₂；所以Gl₁＜2Gl₂，直尺右端将下沉．
②由图可知，l₁和l₂分别是支点到硬币边缘的距离，不是到力的作用线的垂直距离，不是两边力臂的大小．
故答案为：（1）重心；（2）①右；②不正确；因力臂应是支点到硬币重力作用线的距离．

点评：用手中的现有物品（直尺、水杯、硬币）作为实验器材，探究杠杆的平衡条件，题目新颖，符合新课标的要求，好题！