Question

在研究杠杆的平衡条件的实验中：
（1）实验前没有挂钩码时发现杠杆左端下倾，应将横梁右端的螺母向________边旋一些，使杠杆________平衡．

（2）实验时准备了10个相同的钩码，杠杆上每格等距，当在A点挂4个钩码时（图甲），怎样挂钩码可以使杠杆在水平位置平衡？（请设计方案）________；
（3）下列是某同学实验时记录的部分数据，请在空格处填上适当的数据．

实验次数	动力F1/N	动力臂L1/cm	阻力F2/N	阻力臂L2/cm
1	2.5	4		20
2	5		1.5	10
3		6	3	8

（4）如果实验正确无误，该同学所得的实验结论是________，他想用弹簧测力计验证杠杆平衡条件，如图乙所示，他发现F?OB和G?OA并不相等，其原因是________．

Answer 1

解：（1）杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂大小，杠杆的重心通过支点，可以消除杠杆重对杠杆平衡的影响．
调节杠杆在水平位置平衡时，杠杆的左端下倾，右端上翘，平衡螺母向上翘的右端移动．
（2）设一个钩码重为G，杠杆上一个小格代表L，根据杠杆平衡条件得，
杠杆的右端：4G×2L=8GL，
要使杠杆在水平位置平衡，杠杆的左端力和力臂的乘积也应该是8GL，所以在左边第4格处挂2个钩码．
（3）设一个钩码重为G，杠杆上一个小格代表L，根据杠杆平衡条件F₁L₁=F₂L₂得，
实验1：2.5N×4cm=F₂×20cm，所以，F₂=0.5N．
实验2：5N×L₁=1.5N×10cm，所以，L₁=3cm．
实验3：F₁×6cm=3N×8cm，所以，F₁=4N．
如下表：

实验次数	动力F1/N	动力臂L1/cm	阻力F2/N	阻力臂L2/cm
1	2.5	4	0.5	20
2	5	3	1.5	10
3	4	6	3	8

（4）杠杆平衡条件：F₁L₁=F₂L₂．
弹簧测力计倾斜拉动杠杆时，力臂不是OB，力臂小于OB，所以F?OB和G?OA不相等．
故答案为：（1）右；在水平位置；（2）在左边第4格处挂2个钩码；（3）如上表；（4）F₁L₁=F₂L₂；弹簧测力计拉力的力臂不是OB．
分析：（1）调节杠杆在水平位置平衡，平衡螺母向上翘的一端移动．
杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂大小，杠杆的重心通过支点，可以消除杠杆重对杠杆平衡的影响．
（2）设一个钩码重为G，杠杆上一个小格代表L，根据杠杆平衡条件求出使杠杆在水平位置平衡的方案．
（3）设一个钩码重为G，杠杆上一个小格代表L，根据杠杆平衡条件求出动力、动力臂、阻力．
（4）杠杆平衡条件：F₁L₁=F₂L₂．
杠杆在水平位置平衡，并且力竖直作用在杠杆上，力臂才在杠杆上．
点评：（1）调节杠杆在水平位置平衡和调节天平横梁平衡的操作方法是相同的，都是将平衡螺母向上翘的一端移动．
（2）杠杆平衡条件，在杠杆平衡问题中有广泛的应用，一定要熟练掌握．