Question

【题目】【实验名称】：探究杠杆平衡的条件 【实验器材】：杠杆、支架、刻度尺、细线、质量相同的钩码若干，弹簧测力计．
【设计并进行实验】：
（1）实验前将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆左端下沉，如图甲所示，小敏同学赶快将杠杆左端的平衡螺母向右调，小红同学认为也可以将右端的平衡螺母向（选填“右”或“左”）调，直到杠杆在水平位置平衡为止；
（2）平衡后，当杠杆左侧钩码和右侧的钩码处于图乙所示状态时，整个装置（选填“能”或“不能”）达到新的平衡，若杠杆两侧各取下一个钩码，杠杆会 ． （选填“左侧下降”或“右侧下降”）
（3）若在图乙所示状态下将左侧的一个钩码取下，要是杠杆重新在水平位置平衡，应将右侧钩码（说出钩码移动的方向及格数）
（4）【实验拓展】实验结束后，小敏提出了新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是小组同学利用如图丙所示装置进行探究，发现在杠杆左端的不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉，使杠杆处于水平平衡状态时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符．其原因是： ．
（5）小红同学想利用身边的器材做实验来验证杠杆的平衡条件，她把塑料直尺放在圆柱形水杯上，如图丁所示，使塑料直尺在水平位置平衡，然后在塑料直尺的两端分别放上不同数量的相同硬币，调节硬币的位置，使塑料直尺在水平位置重新平衡，如图戊所示， ①该同学把图戊中的L1、L2作为力臂的大小进行计算，其错误的原因是 ．
②该实验的操作上的不足是（只写一条）

Answer 1

【答案】
（1）右
（2）能；左侧下降
（3）向左移动一格
（4）杠杆自重的影响；
（5）l1与l2不是支点到硬币重力作用线的垂直距离；b、平衡很难调
【解析】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）平衡后，当杠杆左侧钩码和右侧的钩码处于图乙所示状态时，设一个钩码的重力G，一格的长度为L，

整个装置左侧，3G×2L=6GL，右侧，2G×3L=6GL，左右两侧力与力臂的乘积相等，故杠杆能平衡；

则当杠杆两侧的钩码各取下一个杠杆在水平位置平衡时：

左边=2G×2L=4GL＞右边=G×3L=3GL；（3）杠杆左侧的一个钩码取下，根据杠杆平衡的条件，F1×L1=F2×L2，左边=2G×2L=2GL；则右边=2G×2L，即向左移动一格才能使杠杆重新平衡；

故杠杆不再水平平衡，左侧会下降；（4）图中，杠杆的重心不在支点上，杠杆的重力对杠杆转动产生了影响，导致拉力F的大小比由杠杆平衡条件计算出来的数值偏大；（5）a、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；

b、该实验的操作上的不足是平衡很难调、测量很困难．

故答案为：（1）右；（2）能；左侧下降；（3）向左移动一格；（4）杠杆自重的影响；（5）l1与l2不是支点到硬币重力作用线的垂直距离；b、平衡很难调．

（1）杠杆左端下沉，说明杠杆的重心在支点左侧，小敏同学赶快将杠杆左端的平衡螺母向右调，小红同学认为也可以将右端的平衡螺母向右移，调节左右两端的平衡螺母都可以；（2）根据杠杆的平衡条件判断；（3）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；（4）支点位于动力和阻力的右侧，弹簧测力计不但提了钩码，而且还提了杠杆，杠杆的重力对杠杆转动产生了影响；（5）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；