Question

20．如图甲所示，利用铁架台、带有刻度的杠杆、细线、数量足够的钩码等实验器材探究杠杆的平衡条件．
（1）实验前杠杆如图所示，为使杠杆处在水平位置平衡状态，应将杠杆右端的平衡螺母B向右（选填“左”或“右”）调．
（2）记录实验数据的表格如表，请将表头栏目、实验所记录的数据补充完整．

实验次数	①动力F1/N	动力臂L1/m	阻力F2/N	②阻力臂L2/m
1	2	0.3	3	0.2
2	4	0.4	8	③0.2
3	5	④0.3	6	0.25

（3）改用弹簧测力计在乙图中的C位置斜下拉，若每个钩码重2N，当杠杆在水平位置平衡时，测力计示数将大于（填“大于”“等于”或“小于”）2N．

Answer 1

分析 （1）研究杠杆平衡条件时，要先调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，使力臂在杠杆上，这样方便读取力臂竖直；
杠杆平衡的调节方法是：左沉右调，右沉左调；
（2）根据表格中提供的数据和杠杆平衡条件F₁L₁=F₂L₂进行计算；
（3）探究“杠杆平衡条件”的实验，主要测量的量有两端力的大小，和力臂的长短，这里的力是钩码的重力，方向是竖直向下的，而力臂是从支点到力的作用线的垂直距离，因此当力臂在水平方向时，力臂最长，斜向下拉，力臂变小，力变大．

解答 解：
（1）为使力臂在杠杆上，方便读取力臂，应使杠杆在水平位置平衡，研究杠杆平衡条件，未挂钩码时，杠杆左端下沉，应将横梁右端的螺母向右调，
（2）探究杠杆平衡条件的实验中除要测量每次实验中动力臂、阻力臂的大小，还要测量出每次实验中的动力和阻力的大小，故①应为“动力F₁/N”、②应为“阻力臂L₂/m”；
③、第2次实验：根据杠杆平衡条件F₁L₁=F₂L₂得，4N×0.4m=8N×L₂，则L₂=0.2m；
第3次实验：根据杠杆平衡条件F₁L₁=F₂L₂得，5N×L₁=0.25N×6m，则L₁=0.3m；
（3）力臂是从支点到力的作用线的垂直距离，因此当力臂在水平方向时，力臂最长，斜向下拉，力臂变小，力变大，因此弹簧测力计在图乙所示的C位置斜向下拉，当杠杆在水平位置平衡时，测力计的示数将大于2N．
故答案为：（1）水平位置；右； （2）①动力F₁/N；②阻力臂L₂/m；③0.2； ④0.3；（3）大于．

点评 此题是“探究杠杆的平衡条件”实验，考查了杠杆的调平及目的，杠杆平衡条件的应用，都是杠杆平衡条件中的常见知识．