Question

5．小明和小红一起做探究杠杆平衡条件的实验：

（1）实验前，将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时发现杠杆停在如图甲所示的位置．小明将杠杆左端的平衡螺母向右调，小红认为也可以将杠杆右端的平衡螺母向右（右/左）调，使杠杆在水平位置平衡．
（2）在杠杆的两端加挂钩码，并移动钩码，使杠杆在水平位置平衡，如图乙所示，并测出力臂．多次实验并把数据记录在表格中．

次数	F1（牛）	l1（厘米）	F2（牛）	l2（厘米）
1	1	10	2	5
2	2	10	1	20
3	2	15	3	10

实验时调节杠杆平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡的目的是便于直接从杠杆上读出力臂的值．
（3）小明根据以上数据得出杠杆平衡的条件是F₁l₁=F₂l₂．
（4）小红将图乙中杠杆两侧的钩码各取下一个，杠杆会左侧下降；（右侧下降/左侧下降）．
（5）若小明只将图乙中的杠杆左侧的两个钩码取下，要使杠杆重新在水平位置平衡，小明该采取的措施是向左侧移动2格．

Answer 1

分析 （1）杠杆左端下沉，说明杠杆的重心在支点左侧，调节平衡螺母应使杠杆重心右移；
（2）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，为了便于测量力臂，应杠杆在水平位置平衡；
（3）分析表中数据得出结论；
（4）（5）用杠杆平衡条件可对两侧的力的力臂的乘积进行分析，最后做出判断．

解答 解：
（1）杠杆左端下沉，应将杠杆重心向右移，所以应将两端的平衡螺母（左端和右端的均可）向右调节；
（2）实验过程中，在杠杆左右两侧分别挂上不同数量的钩码，应通过调节钩码的位置及数量使杠杆在水平位置平衡，这样力臂恰好沿着杆的方向；目的是为了便于直接从杠杆上读出力臂的值；
（3）分析表格中的数据可得出杠杆平衡的条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂（F₁l₁=F₂l₂）；
（4）设一个钩码的重力G，一格的长度为l，则当杠杆两侧的钩码各取下一个杠杆在水平位置平衡时：
左边=2G×2l=4Gl＞右边=G×3l=3Gl，故杠杆不再水平平衡，左侧会下降．
（5）杠杆左侧的两个钩码取下，根据杠杆平衡的条件，F₁l₁=F₂l₂，左边=G×2l=2Gl，则右边=2Gl，即向左移动2格才能使杠杆重新平衡．
故答案为：
（1）右；
（2）便于直接从杠杆上读出力臂的值；
（3）F₁l₁=F₂l₂；
（4）左侧下降；
（5）向左移动2格．

点评 此题是探究杠杆平衡条件的实验，从杠杆的调平、实验的操作、数据的分析、结论的得出等方面进行了考查．要准确掌握．