Question

20．在探究“杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)記錄了三次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	動(dòng)力F1/N	動(dòng)力臂 l1/m	阻力 F2/N	阻力臂 L2/m
1	2.0	0.04	4.0	0.02
2	1.0	0.02	0.5	0.01
3	2.5	0.03	1.5	0.05

（1）這三次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中有一次是錯(cuò)誤的，記錄錯(cuò)誤數(shù)據(jù)的實(shí)驗(yàn)次數(shù)是2，由正確實(shí)驗(yàn)結(jié)果可得杠桿的平衡條件是F₁L₁=F₂L₂．
（2）如圖1所示，當(dāng)在A處掛了三個(gè)鉤碼時(shí)，要使杠桿平衡，應(yīng)在C處掛4個(gè)鉤碼（每個(gè)鉤碼的質(zhì)量相等）．
（3）若某次實(shí)驗(yàn)中用彈簧測(cè)力計(jì)豎直向上拉杠桿一端的A點(diǎn)，如圖2所示，杠桿平衡時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F_a；若在A點(diǎn)斜向上拉，杠桿要求在水平位置再次平衡時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F_b，則F_a小于 （填“大于”“小于”或“等于”）F_b．

Answer 1

分析 （1）杠桿的平衡條件是：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂（或F₁L₁=F₂L₂），將題中表格中的已知數(shù)據(jù)代入F₁L₁=F₂L₂中進(jìn)行計(jì)算即可得到答案；
（2）根據(jù)杠桿平衡的調(diào)節(jié)即可求出；
（3）若在A點(diǎn)斜向上拉，力的方向改變，力臂的長(zhǎng)度改變，因此拉力的大小也就會(huì)變化．

解答 解：
（1）杠桿平衡的條件：F₁L₁=F₂L₂；因?yàn)楸砀裰械?次實(shí)驗(yàn)F₁L₁=1×0.02=0.02，而F₂L₂=0.5×0.01=0.005，所以F₁L₁≠F₂L₂．故第2次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)有誤；
由表中正確的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，杠桿平衡時(shí)：F₁L₁=F₂L₂，由此可得，杠桿的平衡條件為：F₁L₁=F₂L₂．
（2）設(shè)一格為L(zhǎng)，一個(gè)鉤碼重G，則有3G×4L=nG×3L，n=4，故應(yīng)在C處掛4個(gè)鉤碼．
（3）由圖示可知，測(cè)力計(jì)在A點(diǎn)斜向上拉時(shí)，動(dòng)力臂變小，阻力與阻力臂不變，由杠桿平衡條件：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂可知，動(dòng)力變大，即F_b大于F_a，F(xiàn)_a小于F_b．
故答案為：（1）2；F₁L₁=F₂L₂；（2）4；（3）小于．

點(diǎn)評(píng) 解決與杠桿平衡條件相關(guān)問題的基本方法：準(zhǔn)確找出題中杠桿的五要素，再將對(duì)應(yīng)的動(dòng)力和動(dòng)力臂、阻力和阻力臂代入杠桿平衡條件，即可求解．