Question

1．物理兴趣小组的同学，利用如图所示的装置，在杠杆支点的两边分别挂上钩码来探究杠杆的平衡条件．

（1）如图甲所示，为使杠杆在水平位置平衡，应将右端的平衡螺母向右（左/右）移动，实验过程中将杠杆调在水平位置平衡的目的是为了便于测量力臂的大小．
（2）实验中测得的数据如表所示，表格中漏填的数据为1N．

测量序号	动力F1/N	动力臂l1/cm	阻力F2/N	阻力臂l2/cm
①	1	20	2	10
②	2	15	1.5	20
③	3	5		15

（3）有的同学按现有方案得出如下结论：“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”．这个结论与杠杆平衡条件不符，原因是实验过程中B（填字母）．
A．没有改变力的大小                    B．没有改变力的方向
C．没有改变力的作用点                  D．实验次数较少，结论具有偶然性
（4）如图所示，用食指顶起一把金属勺子保持水平平衡状态，OA段和OB段的重分别为G_A合G_B，根据图丙可判断G_A＜G_B（＞/=/＜）．
（5）实验结束后，小明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丁示装置进行探究，发现在杠杆左端的不同位置，用弹簧秤测力计竖直向上拉是杠杆处于平衡状态时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符．其原因是：杠杆自身重力对实验结论有影响．

Answer 1

分析 （1）杠杆倾斜时，杠杆的重心偏向杠杆下沉的一端，左、右两端的螺母（或一端的螺母）要向杠杆上翘的一端调节；
实验前先要调节杠杆两端的平衡螺母，使其在水平位置平衡，这是为了便于测量力臂的大小；
（2）根据杠杆的平衡条件和第3次实验数据中的动力、动力臂、阻力臂，求出阻力；
（3）从支点到动力作用线的垂直距离叫动力臂；从支点到阻力作用线的垂直距离叫阻力臂；
（4）由图可知，勺子被支起，处于平衡状态，只要能确定两边力臂的大小关系即可求得两边的重力的大小关系；
（5）图丁中，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．

解答 解：（1）如图甲所示，杠杆的左端下沉，为使杠杆在水平位置平衡，应将右端的平衡螺母向右移动；
实验过程中将杠杆调在水平位置平衡的目的是为了便于测量力臂的大小．
（2）分析第3组数据，根据F₁L₁=F₂L₂，所以F₂=$\frac{{F}_{1}{L}_{1}}{{L}_{2}}$=$\frac{3N×5cm}{15cm}$=1N．
（3）“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”，是在杠杆在水平位置平衡且动力和阻力的方向都是竖直向下的条件下得出的，也就是实验过程中没有改变动力或阻力的方向．故选项A、C、D错误，选项B正确；
（4）勺子处于平衡状态，由图可知，右侧部分重心离支点O较近，故力臂较小，左侧部分重心离支点O较远，故力臂较大；
根据杠杆平衡条件F₁L₁=F₂L₂可知，左侧勺子重力G_A小、右侧重力G_B大，即：G_A＜G_B．
（5）图丁中，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．
故答案为：（1）右；便于测量力臂的大小；（2）1；（3）B；（4）＜；（5）杠杆自身重力对实验结论有影响．

点评 本题考查调节平衡螺母的作用、杠杆实验时动力和阻力的实验要求及根据杠杆平衡条件计算．考查较为全面，值得我们关注．