Question

17．在“探究杠杆的平衡条件”的实验中：
（1）如图甲，杠杆静止，为使杠杆在水平位置平衡，可将杠杆左端螺母向右（选填“左”或“右”）边旋一些．
（2）杠杆调好后，第一组同学按图乙进行实验，第二组同学按图丙进行实验．同学们讨论 后一致认为第二组实验更合理，理由是便于测量力臂；若将拉力与其力臂的乘积定义为 M，则比较此时乙、丙两图中杠杆平衡时 M_乙等于M _丙（大于\小于\等于）．
（3）按丙图进行实验，实验记录的数据如表中所示，收集多组数据的目的是寻找普遍规律；表格中所缺少的数据应为2N．

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	1	10
2	0.5	15	1.5	5
3	1	20	2	10
4	2	20	4	10
5		24	6	8

（4）某同学设想了如图丁所示的实验情景：测力计水平拉动，杠杆水平平衡．该同学的设想不符合（符合/不符合）实际，理由是拉力的力臂为0．

Answer 1

分析 （1）调节杠杆两端的平衡螺母，使平衡螺母向上翘的一端移动，使杠杆在水平位置平衡；
（2）探究杠杆平衡条件时，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；
当拉力F向左倾斜时，保持其他点不动，弹簧测力计的方向向左倾斜，这时杠杆右侧的力臂变短，根据杠杆的平衡条件可知，使杠杆仍在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将变大，弹簧测力计对杠杆的拉力与其力臂的乘积等于左侧钩码的重力与其力臂的乘积，大小不变；
（3）实验中收集多组数据可寻找普遍规律；根据杠杆的平衡条件进行解答；
（4）杠杆平衡条件F₁L₁=F₂L₂进行分析．

解答 解：
（1）如图，杠杆的右端上翘，左端的平衡螺母向上翘的右端移动，使杠杆在水平位置平衡；
（2）力臂等于支点到力的作用线的距离，杠杆在水平位置平衡，当力的方向与杠杆垂直时，力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来，因此丙实验设计的好，此时弹簧测力计的拉力与杠杆垂直，便于测量力臂；
乙、丙两图中杠杆均平衡，则弹簧测力计对杠杆的拉力与其力臂的乘积等于左侧钩码的重力与其力臂的乘积，左侧乘积不变，故右侧乘积大小不变；若将拉力与其力臂的乘积定义为 M，即乙、丙两图中杠杆平衡时，M_乙等于M _丙；
（3）在实验中，为避免实验结论的片面性、偶然性，要多做几次实验，对数据进行分析从而得到普遍性的规律；
第5次实验，根据杠杆平衡条件F₁L₁=F₂L₂得，F₁×24cm=6N×8cm，则F₁=2N；
（4）由图丁所示的实验情景可知，测力计水平拉动杠杆时，拉力的力臂为0，而钩码的重力与其力臂的乘积不为0，不能满足杠杆的平衡条件，所以杠杆无法在水平位置平衡．
故答案为：
（1）右；（2）便于测量力臂；等于；（3）寻找普遍规律；2；（4）不符合；拉力的力臂为0．

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．