Question

3．小明和小红一起做探究杠杆平衡条件的实验：

（1）实验前，将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时发现杠杆停在如图甲所示的位置．小明将左端的平衡螺母向右调，小红认为也可以将右端的平衡螺母向右调（选填“右”或“左”），使杠杆在水平位置平衡．

次数	F1/N	l1/cm	F2/N	l2/cm
1	1	10	2	5
2	2	10	1	20
3	2	15	3	10

（2）在杠杆的两端加挂钩码，并移动钩码，使杠杆在水平位置平衡，如图乙所示，并测出力臂．多次实验并把数据记录在表格中．实验时杠杆在水平位置平衡的目的是：便于测量力臂；
（3）小明根据以上数据得出杠杆平衡的条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂（F₁×l₁=F₂×l₂）．
（4）小红将图乙中杠杆两侧的钩码各取下一个，杠杆会左侧下降（选填“右侧下降”或“左侧下降”）

Answer 1

分析 （1）杠杆左端下沉，说明杠杆的重心在支点左侧，调节平衡螺母应使杠杆重心右移；
（2）使杠杆在水平位置平衡，此时重力的方向与杠杆垂直，力臂的长度可以直接从杠杆上读出来．为了便于测量力臂，应杠杆在水平位置平衡；
（3）分析表中数据得出结论；
（4）用杠杆平衡条件可对两侧的力的力臂的乘积进行分析，最后做出判断

解答 解：
（1）杠杆左端下沉，应将杠杆重心向右移，所以应将两端的平衡螺母（左端和右端的均可）向右调节；
（2）因重力的方向竖直向下，当杠杆在水平位置平衡时，根据力臂的定义，绳子对杠杆的力的作用点与支点的距离即为力臂，便于测量力臂；
探究杠杆平衡的条件时，多次改变力和力臂的大小主要是为了获取多组实验数据排除偶然性，寻找普遍规律．
（3）分析表格中的数据可得出杠杆平衡的条件是：
（4）设一个钩码的重力G，一格的长度为L，则当杠杆两侧的钩码各取下一个时，
左边=2G×2L=4GL＞右边=G×3L=3GL；
故杠杆不再水平平衡，左侧会下降．
故答案为：（1）右；
（2）便于测量力臂；
（3）动力×动力臂=阻力×阻力臂；F₁L₁=F₂L₂；
（4）左侧下降．

点评 本题是探究杠杆平衡条件的实验，从杠杆的调平、实验的操作、数据的分析、结论的得出等方面进行了考查．