Question

在探究“杠杆的平衡条件”的实验中，有甲、乙两位同学作出了如下的猜想：

甲同学：=；
乙同学：动力×动力臂=阻力×阻力臂．
为了验证以上两种猜想是否正确，两位同学采用了如图所示的实验装置来进行实验和收集证据，并设计了如下的实验方案：
A．按如图所示的装置安装实验器材．
B．在没有挂钩码时，将杠杆调节至水平位置平衡．
C．将钩码（每个钩码的质量均为50g）分别挂在杠杆的两边并移动其悬挂的位置，重新将杠杆调节至水平位置平衡．
D．改变悬挂的钩码个数，并移动其悬挂的位置，使杠杆又在水平位置平衡．
并将每次实验测得的数据都记录在下表中，那么：

实验 序号	动力 F1/N	动力臂 l1/cm	阻力 F2/N	阻力臂 l2/cm
1	0.5	5.42	2.0	1.36
2	1.0	4.00
3	1.5	2.60	1.0	3.90

（1）在记录数据的表格中，根据实验装置右边的放大图补充漏掉的两空（g=10N/kg）．
（2）在实验中，当杠杆处于水平位置平衡时，杠杆的重心在图中的______点．
（3）综上所述，由此可得出的结论是：F₁l₁=______（填写字母）．

Answer 1

解：（1）如图可得，N点处3个钩码的质量为：50g×3=0.15kg，阻力为：G=mg=0.15kg×10N/kg=1.5N，阻力臂大约是：L=8.17-5.5=2.67cm．
（2）在实验中，当杠杆处于水平位置平衡时，杠杆的重心在支点，即图中的0点．
（3）由（1）表得，
①0.5×5.42=2.71，2.0×1.36=2.72，
②1.0×4.00=4.00，1.5×2.67=4.005，
③1.5×2.60=3.9，1.0×3.90=3.9，
由此可得出的结论是：F₁l₁=F₂l₂．
故答案为（1）1.5N，2.67cm；（2）O；（3）F₂l₂．
分析：（1）如图，N点处为3个钩码，可算出阻力，阻力臂可由N点的刻度约是8.17减去支点O的刻度5.5得到．
（2）如图，当杠杆处于水平位置平衡时，杠杆的重心在中点，即支点的位置．
（3）计算并分析、对比（1）表中三组数据的关系，即可得出结论：动力×动力臂=阻力×阻力臂．
点评：本题考查了杠杆平衡的条件，重力的方向是竖直向下的，而力臂又是支点到力的作用线的垂直距离，因此，实验前应先调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，这样可以从杠杆上直接读出力臂．杠杆平衡的条件就是动力×动力臂=阻力×阻力臂．