Question

20．物理实验小组的同学，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）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

（2）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．
（3）用绳子拴住一根粗细不同的大树某处，静止后大树水平平衡，如图丙所示．现将大树从拴绳处沿竖直方向切成A、B两段，根据图乙可判断G_A＞G_B（选填“＞”、“=”或“＜”）．

Answer 1

分析 （1）由前两组可以得到杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂．第三组已知动力和动力臂、阻力臂，所以可以得到阻力；
（2）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；
（3）先确定两边力臂大小关系，再由杠杆的平衡条件来判断，力臂越短的那边大树重力大．

解答 解：（1）分析实验③中数据，根据杠杆平衡条件F₁L₁=F₂L₂可知，F₂=$\frac{{F}_{1}{L}_{1}}{{L}_{2}}$=$\frac{3N×5cm}{15cm}$=1N；
（2）“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；
（3）将大树以悬挂点点O分为左右两部分，根据杠杆平衡条件：F₁L₁=F₂L₂，由题意可得：G_左L_左=G_右L_右，由图可知：L_左＜L_右，所以G_左＞G_右；即G_A＞G_B．
故答案为：（1）1；（2）B；（3）＞．

点评 探究杠杆平衡条件时，使杠杆在水平位置平衡，此时力与杠杆垂直，力臂的长度可以直接从杠杆上读出来．