探究杠杆的平衡条件。

(1)杠杆两端的螺母作用是_______________。

(2)小明用如图所示装置，进行实验并收集了下表中的数据，分析数据可知，杠杆的平衡条件是____________。

(3)小明又图所示装置进行实验。请在图中画出拉力F的力臂，弹簧测力计的读数应是_______N。(一个钩码重0.5 N)

(4)如图所示，小红实验时在一平衡杠杆的两端放上不同数量的相同硬币，杠杆仍在水平位置平衡。她用刻度尺测出L₁和L₂，则2L₁____ (选填“>”“<” 或“=”) 3L₂。

【拓展】探究了杠杆的平衡条件后，小红对天平上游码的质量进行了计算。她用刻度尺测出L₁和L₂ (如图所示)，则游码的质量为____g。

答案

    (1). 调节杠杆在水平位置平衡    (2). 动力×动力臂=阻力×阻力臂    (3). ；　　　2N；    (4). ＞    (5).

【解析】分析：（1）当杠杆处于水平平衡时，作用在杠杆上的动力和阻力--钩码的重力--的方向恰好与杠杆垂直，这时力的力臂就可以从杠杆上的刻度直接读出。

（2）将力与力臂的乘积算出后进行比较，分析数据的问题，从而得出结论。

（3）过杠杆的支点作出垂直于力作用线的垂线段，即为力F的力臂。当弹簧测力计在斜向上拉（与水平方向成30°角）动力臂是OC的一半，根据杠杆的平衡条件求出弹簧测力计的读数；

（4）用杠杆平衡条件可对两侧的力的力臂的乘积进行分析，最后做出判断；

解答：（1）因为只有当杠杆处于水平平衡时，作用在杠杆上的动力和阻力--钩码的重力的方向恰好与杠杆垂直，这时力的力臂就可以从杠杆上的刻度直接读出。调节杠杆的水平平衡是为了便于测量力臂。

（2）分析表中数据得出的结论是：动力×动力臂=阻力×阻力臂或者；

（3）过杠杆的支点作出垂直于力作用线的垂线段，即为力F的力臂，

当弹簧测力计在斜向上拉（与水平方向成30°角），阻力臂是4格，OC为6格，动力臂是阻OC的一半，根据杠杆的平衡条件求出弹簧测力计的读数；当弹簧测力计在C点斜向上拉（与水平方向成30°角）杠杆，此时动力臂等于格；根据杠杆的平衡条件F₁L₁=F₂L₂得。

（4）设一个硬币的重力G，根据杠杆的平衡条件得，可以得出，则2L₁>3L₂。以天平的刀口为杠杆的支点，天平的左盘和右盘的质量分别为m_左和m_右，游码的质量为m，当游码位于零刻度线时，由杠杆的平衡条件得；当游码位于最大值5克时，由杠杆的平衡条件得；由（2）-（1）得，由题意知 c=L₂/2，b=L₁/2，所以。

故答案为：(1). 调节杠杆在水平位置平衡    (2). 动力×动力臂=阻力×阻力臂    (3).  ；  2N；   (4). ＞    (5).

【点睛】本题考查了探究杠杆平衡条件实验，熟悉实验、掌握实验的操作及注意事项即可正确解题；调节杠杆在水平位置平衡的目的有两个：一是便于测量力臂，二是避免杠杆重力对杠杆平衡的影响；为了得出普遍结论，应进行多次实验，测出多组实验数据。