如图1所示，小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有：杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细

Question

如图1所示，小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有：杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个．（1）实验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆右端下沉．此时，应把杠杆两端的平衡螺母向______（选填“左”或“右”）调节，使杠杆在不挂钩码时，达到______平衡状态．（2）杠杆调节平衡后，小明在杠杆上A点处挂4个钩码，在B点处挂6个钩码杠杆恰好在原位置平衡．于是小明便得出了杠杆的平衡条件为______．他这样就得出的结论是否合理？______；为什么？______．（3）如图2所示，用弹簧测力计在图示处竖直向上拉，当弹簧测力计逐渐向右倾斜时，使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将______（选填“变大”、“变小”或“不变”），其原因是______．（4）杠杆不处于水平位置能否平衡？小海和小红意见不同．小海认为能平衡，于是他每次让杠杆倾斜时静止，这样实验也得出了同样的杠杆平衡条件．小海认为杠杆平衡不一定是水平的，这种说法对吗？______（填“对”或“错”），小海这种方案与小红让杠杆在水平位置做实验的方案相比较，你认为小海和小红哪位同学的实验方案好，______的实验方案好；理由是：______．（5）在图3（b）装置的左右两边各取下一个钩码后，杠杆______（选填“左”或“右”）端下沉，图3（c）装置的左右两边各增加一个钩码后，杠杆______（选填“左”或“右”）端下沉．（6）用绳子拴住一根粗细不同的大树，静止后大树水平平衡，如图4．现将大树从拴绳处沿竖直方向切成A、B两段，根据图2可判断GA______GB（选填“＞”、“=”或“＜”）．

Answer 1

（1）杠杆右端下沉，应将杠杆重心向左移，所以应将两端的平衡螺母（左端和右端的均可）向左调节，直至重心移到支点处，使杠杆重力的力臂为零，这样就减小了杠杆的自重对实验的影响；当杠杆在水平位置平衡时，力的方向与杠杆垂直，力臂等于支点到力的作用线的距离，力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来．
（2）小明便得出了杠杆的平衡条件为：F₁L₁=F₂L₂；
实验中只有一次实验就总结实验结论，实验结论很具有偶然性，不具有普遍性，因此这样得出的结论不合理．
（3）弹簧测力计竖直向上拉杠杆时，拉力力臂为OB，弹簧测力计倾斜拉杠杆，拉力的力臂小于OB，拉力力臂变小，拉力变大，弹簧测力计示数变大．
（4）杠杆处于静止状态或匀速转动状态都叫杠杆平衡，所以甲的说法是对的；
力臂等于支点到力的作用线的距离，在乙的实验方案中，当杠杆在水平位置平衡时，力的方向与杠杆垂直，力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来．而甲实验方案中的力臂不便于测量，所以，乙的实验方案好．
（5）设一个钩码重为G，杠杆分度值为L，左右两边各取下一个钩码后，
杠杆左端：2G×2L=4GL，
杠杆右端：G×3L=3GL，
所以杠杆的左端下沉．
左右两边各增加一个钩码后，
杠杆左端：4G×2L=8GL，
杠杆右端：3G×3L=9GL，
所以杠杆的右端下沉．
（6）将大树以悬挂点点O分为左右两部分；
根据杠杆平衡条件：F₁L₁=F₂L₂，由题意可得：G_左L_左=G_右L_右，
因物体的重心在物体的几何中心，则杠杆示意图如图：

由图知：L_左＜L_右，所以G_左＞G_右；即G_A＞G_B．
故答案为：
（1）左；水平；
（2）F₁L₁=F₂L₂；不合理；用实验来探究物理规律时，只有一次实验，实验结论具有偶然性；
（3）变大；该力的力臂变短了；
（4）对；小红；小红的方案中的杠杆在水平位置平衡，便于测量力臂；
（5）左；右；
（6）＞．