题目内容
16．物理兴趣小组的同学，利用如图所示的装置探究来“杠杆的平衡条件”．
（1）实验前，将杠杆装在支架上时，我们把质点放在质地均匀的杠杆中点，这样做的目的是消除杠杆自重对实验的影响；在实验前应调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，这样做的好处是便于测量力臂．
（2）若挂钩码前杠杆出现如图甲所示的情况，这时应将杠杆两端的平衡螺母向右（选填“左”或“右”）调节，以使杠杆在水平位置平衡．
（3）调节完毕后，当在杠杆B点挂3个质量相同的钩码，如图乙所示，那么在杠杆的D点挂4个质量相同的钩码，才能使杠杆恢复在水平位置平衡． 当杠杆平衡后，将B、D两点下方所挂的钩码同时向支点O靠近1个格，那么杠杆不能（选填“能”或“不能”）在水平位置保持平衡．
（4）实验中若不在D点挂钩码，而在杠杆A点或C点使用弹簧测力计使扛杆在水平位置平衡，为使弹簧测力计的示数最小，应使弹簧测力计挂在A点，且拉力的方向是竖直向上（垂直杠杆向上）．
分析 （1）①探究杠杆平衡条件时，杠杆的重心在支点上，目的是为了使杠杆的自重对杠杆平衡不产生影响；
②使杠杆在水平位置平衡，此时力的方向与杠杆垂直，力臂的长度可以直接从杠杆上读出来；
（2）在调节杠杆在水平位置平衡时，平衡螺母向上翘的一端移动；
（3）设一个钩码重为G，杠杆一个小格是L，根据杠杆平衡条件判断在D点挂钩码的数量；
根据杠杆平衡条件判断是否平衡；
（4）阻力和阻力臂一定时，要使动力最小，动力臂要最大，在D点施加一个竖直向上的力，根据杠杆平衡条件求出拉力大小．
解答 解：
（1）①杠杆重心在其支点处，杠杆重力的力臂为零，这样就减小了杠杆的自重对实验的影响；
②力臂等于支点到力的作用线的距离，当杠杆在水平位置平衡时，力的方向与杠杆垂直，力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来，便于测量力臂；
（2）如图甲，杠杆的右端上翘，无论左端或右端的平衡螺母都要向上翘的右端移动；
（3）一个钩码的重力为G，设杠杆一个小格代表L，
根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可得：3G×4L=nG×3L，解得：n=4；
当杠杆平衡后，将B、D两点下方所挂的钩码同时向支点O靠近1个格，
则杠杆左端：F1L1=3G×3L=9GL，杠杆右端：F2L2=4G×2L=8GL，
则F1L1≠F2L2，即杠杆不能在水平位置保持平衡；
（4）根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知：在阻力和阻力臂一定时，要使动力最小，动力臂要最大；
由图可知：在杠杆的A点或C点中A点的力臂最长，则施加的力最小，拉力方向竖直向上．
故答案为：（1）消除杠杆自重对实验的影响；便于测量力臂；（2）右；（3）4；不能；（4）A；竖直向上（垂直杠杆向上）．
点评 本题考查了杠杆平衡条件的实验及其应用，关键是分析出杠杆所受的力及对应的力臂，将已知条件代入便可；力竖直作用在杠杆上，力臂最长，力最小．
核心素养学练评系列答案
单元期中期末卷系列答案
如图所示是小明同学探究“凸透镜成像的规律”实验装置．| A． |  上升的滚摆 | B． |  匀速行驶的压路机 | ||
| C． |  用弓将箭射出去 | D． |  过山车向下俯冲 |
如图，物体A 重10N，物体B重15N，现对A施加一水平力F为100N，将A、B压在竖直墙壁上静止．则B的左表面所受的摩擦力大小为10N，B的右表面所受的摩擦力25N．
| A． | 甲图：动力F作用在A点时，一定是省力杠杆 | |
| B． | 乙图：该电路可以验证欧姆定律 | |
| C． | 丙图：该装置可以干燥并收集H2、O2、CH4 | |
| D． | 丁图：判定通电直线电流周围的磁场方向 |
小丑鱼颜色艳丽、体型较小，因此水族馆常将它放入球形鱼缸中以便观赏（如图所示．）球形鱼缸和水相当于凸透镜，这种镜对光线起会聚作用（选填“会聚”或“发散”）．我们看到的小丑鱼是它通过球形鱼缸形成的正立、放大的虚像（填“实”或“虚”）