Question

20．在探究“杠桿的平衡條件”實驗中，某同學記錄了三次實驗數(shù)據(jù)如表：

實驗次數(shù)	動力F1/N	動力臂 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）這三次實驗數(shù)據(jù)中有一次是錯誤的，記錄錯誤數(shù)據(jù)的實驗次數(shù)是2，由正確實驗結(jié)果可得杠桿的平衡條件是F₁L₁=F₂L₂．
（2）如圖1所示，當在A處掛了三個鉤碼時，要使杠桿平衡，應在C處掛4個鉤碼（每個鉤碼的質(zhì)量相等）．
（3）若某次實驗中用彈簧測力計豎直向上拉杠桿一端的A點，如圖2所示，杠桿平衡時彈簧測力計的示數(shù)為F_a；若在A點斜向上拉，杠桿要求在水平位置再次平衡時，彈簧測力計的示數(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：動力×動力臂=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中進行計算即可得到答案；
（2）根據(jù)杠桿平衡的調(diào)節(jié)即可求出；
（3）若在A點斜向上拉，力的方向改變，力臂的長度改變，因此拉力的大小也就會變化．

解答 解：
（1）杠桿平衡的條件：F₁L₁=F₂L₂；因為表格中第2次實驗F₁L₁=1×0.02=0.02，而F₂L₂=0.5×0.01=0.005，所以F₁L₁≠F₂L₂．故第2次實驗數(shù)據(jù)有誤；
由表中正確的實驗數(shù)據(jù)可知，杠桿平衡時：F₁L₁=F₂L₂，由此可得，杠桿的平衡條件為：F₁L₁=F₂L₂．
（2）設一格為L，一個鉤碼重G，則有3G×4L=nG×3L，n=4，故應在C處掛4個鉤碼．
（3）由圖示可知，測力計在A點斜向上拉時，動力臂變小，阻力與阻力臂不變，由杠桿平衡條件：動力×動力臂=阻力×阻力臂可知，動力變大，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．

點評 解決與杠桿平衡條件相關問題的基本方法：準確找出題中杠桿的五要素，再將對應的動力和動力臂、阻力和阻力臂代入杠桿平衡條件，即可求解．