在 “ 探究杠杆的平衡条件 ” 实验中，小叶同学用刻度均匀的轻质杠杆完成以下实验，已知每个钩码重 0.5N 。

（ 1 ）杠杆处于如图甲状态时，若要使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向 ______ （选填 “ 左 ” 或 “ 右 ” ）调节。杠杆是否处于水平位置平衡，是由杠杆与重垂线是否垂直来判断的，这是利用了重力的方向总是 ______ 。

（ 2 ）小叶同学完成一次操作后，实验现象如图乙所示。记录的数据为：动力 F ₁ =2N ，动力臂 =1cm ；阻力 F ₂ =1N ，阻力臂 =2cm 。他测出了这组数据后就得出了 “ 动力 + 动力臂 = 阻力 + 阻力臂 ” 的结论，你认为他的结论是 ______ （选填 “ 正确 ” 或 “ 错误 ” ）的，理由是 ______ 。

（ 3 ）小叶与同学又将实验改装成图丙，在 A 处正下方悬挂一不吸水的石块， B 处施加一个与竖直方向夹角为 60° 的拉力 F =4N ，杠杆恰好在水平位置平衡，此时杠杆为 ______ （选填 “ 省力 ” 、 “ 费力 ” 或 “ 等臂 ” ）杠杆。若将该石块浸没在水中且不触底，要使杠杆在水平位置再次平衡，应在 B 处竖直向上施加拉力为 ______N 。（已知 ρ _石 =2.0×10 ³ kg/m ³ ， ρ _水 =1.0×10 ³ kg/m ³ ， g =10N/kg ）

答案

右 竖直向下 错误 不同物理量相加减没有物理意义 等臂 1

【详解】（ 1 ） [1] 如图甲所示，杠杆处于向左倾斜，故平衡螺母要向右调节。

[2] 由于重力方向总是竖直向下，和水平线相互垂直，所以可以根据杠杆与重垂线是否垂直来判断杠杆是否处于水平位置平衡。

（ 2 ） [3][4] 小叶得出了 “ 动力 + 动力臂 = 阻力 + 阻力臂 ” 的结论，这个结论是错误的，因为不同的物理量不能相加减。

（ 3 ） [5] 杠杆的支点在 O 点，阻力为石块重力，阻力臂为 OA ，由第（ 2 ）可知每格是 0.5cm ，故 OA =1cm ；动力为 F ，动力臂为

动力臂和阻力臂相等，所以为等臂杠杆。

[6] 杠杆的平衡原理可知

F ×1cm= G ×1cm

G = F =4N

石头的体积

当石块完全浸没水中，排开水的体积

V _排 = V =2×10 ^-4 m ³

石块受到浮力

F _浮 = ρ _水 gV _排 =1.0×10 ³ kg/m ³ ×10N/kg×2×10 ^-4 m ³ =2N

对石头进行受力分析：重力，绳子拉力和浮力。绳子拉力

F _拉 = G - F _浮 =4N-2N=2N

由杠杆的平衡条件可知

F _拉 ×1cm= F ′×2cm

F ′=1N