某同学在 “ 探究杠杆平衡条件 ” 的实验中：

（ 1 ）实验前，发现杠杆如图甲所示，则应将杠杆左端平衡螺母向 ___________ （选填 “ 左 ” 或 “ 右 ” ）端适当调节，使杠水平平衡；

（ 2 ）该同学通过如图乙所示实验得到相关数据如下表，由表中数据推测出杠杆的平衡条件是： ___________ （用 F ₁ 、 F ₂ 、 l ₁ 、 l ₂ 表示）；

（ 3 ）若将乙图右侧钩码换成弹簧测力计，如图丙所示，保持杠杆水平平衡，弹簧测力计拉力方向由竖直方向 a 变为方向 b 后，弹簧测力计的示数将 ___________ （选填 “ 增大 ” 、 “ 减小 ” 或 “ 不变 ” ）；

（ 4 ）该同学在科技创新实验中将此装置改装成了一个杠杆液体密度计，该装置可测量小桶内液体的密度，如图丁所示，将容积为 20mL 的小桶挂在 M 点，调节平衡螺母使杠杆水平平衡，已知 OM = OA =5cm ，则杠杆密度计的 “0 刻度 ” 线应在 ___________ （选填 “ O ” 或 “ A ” ）点，将待测液体倒满小桶，在杠杆右端挂上重物并调节至 N 点位置时，杠杆刚好水平平衡，重物质量 10g ， ON =15cm ， N 点位置应标注的密度刻度值是 ___________g/cm ³ ，改装后杠杆右端的密度刻度线 ___________ （选填 “ 是 ” 或 “ 不是 ” ）均匀分布的（ g =10N/kg ）。

答案

右 F ₁ × l ₁ = F ₂ × l ₂ 增大 O

1.5 是

【详解】（ 1 ） [1] 由图甲可知，此时杠杆左端重右端轻，则应将杠杆左端平衡螺母向右端适当调节，使杠杆水平平衡。

（ 2 ） [2] 由表中数据可知，动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积，即

F ₁ × l ₁ = F ₂ × l ₂

（ 3 ） [3] 保持杠杆水平平衡，弹簧测力计拉力方向由竖直方向 a 变为方向 b 后，阻力与阻力臂不变，而动力臂变小，故由杠杆的平衡条件可知，动力将变大，即弹簧测力计的示数将增大。

（ 4 ） [4] 由题意可知，将空桶挂在 M 点时，为了使杠杆在水平位置保持平衡，调节平衡螺母使杠杆水平平衡，此时杠杆右端没有悬挂重物，故可知杠杆密度计的 “0 刻度 ” 线应在 O 点。

[5] 将待测液体倒满小桶，在杠杆右端挂上重物并调节至 N 点位置时，杠杆刚好水平平衡，故由杠杆的平衡条件可得

m _液 × OM = m _物 × ON

解得此时小桶中的液体重力为

由题意可知，液体的体积为

V _液 =20mL=20cm ³

故由 可得，液体的密度为

故 N 点位置应标注的密度刻度值是 1.5g/cm ³ 。

[6] 设空桶中装满待测液体时，此时重物到支点的距离为 L ，杠杆水平平衡，故由杠杆的平衡条件可得

m _液 × OM = m _物 × L

解得待测液体的质量为

待测液体的体积为 V ，故由 可得，待测液体的密度为

因重物的质量 m _物 、 OM 、待测液体的体积 V 均不变，故可知待测液体的密度 ρ _液 与重物到支点的距离 L 成正比，则改装后杠杆右端的密度刻度线是均匀分布的。