Question

3．李岚同学想要探究“杠杆的平衡条件”，实验中她所选用的实验器材有杠杆、弹簧测力计、细线、和若干个标有“10g”字样的钩码等．（g取10N/kg）

（1）在实验开始之前，李岚将杠杆放在水平桌面上．当杠杆静止时，她发现杠杆的左端下沉，则她应该将杠杆左端的平衡螺母向右调节，直至杠杆在水平位置上平衡．
（2）将杠杆调节平衡后，李岚在A点处悬挂了3个钩码，B点处悬挂了4个钩码（如图甲所示），当杠杆静止后，李岚发现杠杆在水平位置上没有平衡，则可能的原因是钩码有磨损，解决的办法是换没有磨损的钩码．
（3）如图乙所示，在解决了上述问题后，李岚将3个钩码挂在杠杆上，并用弹簧测力计沿竖直方向向上拉杠杆使杠杆保持平衡，此时弹簧测力计的示数为0.2N．
（4）通过此次实验，李岚得到杠杆平衡的条件是F₁l₁=F₂l₂；为了找普遍规律，李岚应该重复实验．

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）将杠杆调节平衡后，李岚在A点处悬挂了3个钩码，B点处悬挂了4个钩码，当杠杆静止后，杠杆在水平位置上没有平衡是因为钩码有磨损，应该换没有磨损的钩码；
（3）设杠杆的每一个小格代表1cm，知道动力臂、阻力臂，算出阻力，根据杠杆平衡条件求出动力．
（4）杠杆平衡的条件：F₁l₁=F₂l₂．多次测量发现变化规律；有的是为了使实验结论具有普遍性．

解答 解：（1）杠杆的左端下沉，她应该将杠杆左端的平衡螺母向右调节，直至杠杆在水平位置上平衡．
（2）将杠杆调节平衡后，李岚在A点处悬挂了3个钩码，B点处悬挂了4个钩码，当杠杆静止后，杠杆在水平位置上没有平衡是因为钩码有磨损，质量不相等，应该换没有磨损的钩码；
（3）钩码的重力为：G=mg=0.01kg×10N/kg×3=0.3N；
由F₁l₁=F₂l₂可得，F₁×3cm=0.3×2cm，
故F₁=0.2N；
（4）杠杆平衡的条件：F₁l₁=F₂l₂．为了找普遍规律，李岚应该改变钩码的位置，进行多次实验．
故答案为：（1）右；（2）钩码有磨损； 换没有磨损的钩码；（3）0.2；（4）F₁l₁=F₂l₂；重复实验．

点评 杠杆在水平位置平衡后，支点到力的作用点的距离就是力臂，因此在此实验中我们应首先调节杠杆在水平位置平衡