Question

【題目】學習了杠桿知識后，小明和小亮利用身邊的物品來探究杠桿的平衡條件.他所選擇的器材有:鉛筆、橡皮若干（每塊橡皮質量為10g）、細線、刻度尺等.

（1）他將細線大致系在鉛筆的中部位置，鉛筆靜止后如圖甲所示，若想調節(jié)鉛筆使其在水平位置平衡，他應將細線向____________（選填“左”或“右”）移動.調節(jié)鉛筆在水平位置平衡，除了便于測量力臂之外，還可以________________________。

（2）調節(jié)水平平衡后，他用細線綁定數量不等的橡皮掛在杠桿支點兩側，如圖乙所示.他所測數據記錄在下表中：

動力F1/N	動力臂l1/m	阻力F2/N	阻力臂l2/m	F1l1/Nm	F2l2/Nm
0.2	0.02	0.1	0.04	0.004	0.004

記錄數據后，小亮分析數據得出如下結論:“動力×支點到動力作用點的距離=阻力×支點到阻力作用點

的距離”，這個結論與杠桿平衡條件____________（選填“相符”或“不相符”）.為了進一步完善實驗，得出普遍規(guī)律，小亮接下來的做法應該是____________.

A.改變力的大小

B.改變力的方向

C.改變力的作用點

（3）在實驗過程中，鉛筆水平平衡后（如圖乙所示），小明不小心將前端細長的鉛筆芯弄斷了（如圖丙所示），她立刻將鉛筆穩(wěn)住，并將鉛筆芯放到左端細線下方固定好（如圖丁所示），則松手后鉛筆______（選填 “左端下沉”或“右端下沉”）.

（4）為了得到多組數據，小明準備改變支點兩側橡皮的數量繼續(xù)進行實驗，斷掉的鉛筆芯怎么處理呢？為了方便，小明保持懸掛鉛筆的細線位置不動，將鉛筆芯放到懸掛鉛筆細線的正下方固定好.你覺得這樣做合理嗎？____________（選填“合理”或“不合理”）.

Answer 1

【答案】左 消除鉛筆重力對實驗的影響 不相符 B 右端下沉 不合理

【解析】

（1）由圖可知，鉛筆靜止后左端下沉，若想調節(jié)鉛筆水平平衡，應將支點向左移動，即細線向左移動；調節(jié)鉛筆水平平衡可以消除鉛筆重力對實驗的影響，同時可從杠桿上直接讀取力臂的大小；

（2）“動力×支點到動力作用點的距離=阻力×支點到阻力作用點的距離”，是在杠桿在水平位置平衡且動力和阻力的方向都是豎直向下的條件下得出的，所以與杠桿平衡條件不相符；為了得到普遍性規(guī)律，在實驗過程中可以改變動力或阻力的方向，因此小亮接下來的做法應該是改變力的方向，選B；

（3）由丁圖可知，把折斷的鉛筆芯放到左端細線下方固定，對于杠桿來說，杠桿兩側的重力不變，但是杠桿左側的力臂變短，根據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。

（4）在（3）中，松手后鉛筆右端下沉，此時鉛筆自身的重力已經對實驗產生了影響，如果小明保持懸掛鉛筆的細線位置不動，將鉛筆芯放到懸掛鉛筆細線的正下方固定，此時鉛筆還是不能在水平位置平衡，這樣就不能消除鉛筆自身的重力對實驗的影響，所以小明這樣做是不合理的。