通过实验探究杠杆的平衡条件。
钩码、铁架台、杠杆（带刻度和挂钩）。
| 次数 | 动力 $F_1/\text{N}$ | 动力臂 $l_1/\text{cm}$ | 动力$\times$动力臂 $F_1 \times l_1 / (\text{N}\cdot\text{cm})$ | 阻力 $F_2/\text{N}$ | 阻力臂 $l_2/\text{cm}$ | 阻力$\times$阻力臂 $F_2 \times l_2 / (\text{N}\cdot\text{cm})$ |
| :-: | :-----------------: | :-------------------: | :-----------------------------------------------------------: | :-----------------: | :-------------------: | :-----------------------------------------------------------: |
| 1 | ||||||
| 2 | ||||||
| 3 |
动力乘动力臂等于阻力乘阻力臂，即 $F_1 l_1 = F_2 l_2$。
题目
小明同学所在小组利用如图 21-1 所示的实验装置探究“杠杆的平衡条件”。
(1) 相邻两刻度间距离相等的轻质杠杆静止在如图甲所示的位置，此时杠杆 ______（选填“是”或“不是”）处于平衡状态。
(2) 将质量分布均匀的杠杆的中点作为支点，其目的是 ____________。实验的影响，实验前应先调节杠杆在 ____________ 位置平衡，这样做的好处是 ______。若出现图甲所示情况，应将杠杆的平衡螺母向 ______（选填“左”或“右”）调。
(3) 如图乙所示，杠杆在水平位置平衡，记录数据。根据这一次实验数据，小明立即分析得出杠杆的平衡条件，他这种做法的不足是 ______。经老师提醒后，小明继续进行实验，如图乙，若将 $A, B$ 两点下方的钩码同时向远离支点 $O$ 方向移动一小格，则杠杆 ______（选填“仍保持平衡”、“左端下沉”或“右端下沉”）。
(4) 如图丙所示，若不在 $B$ 点挂钩码，可改用弹簧测力计在 $B$ 点向下拉杠杆，当弹簧测力计从 $a$ 位置转动到 $b$ 位置时，使杠杆仍在水平位置平衡，其示数大小将 ______；实验中如果在杠杆的 $O$ 点用弹簧测力计施加一个向上的力，这个力在探究实验时是否影响到杠杆的平衡？请说明理由：______。
(5) 如图丙所示，画出弹簧测力计在 $b$ 位置时 $B$ 点所受拉力的力臂。
(6) 如图丁所示，在杠杆左边支点 $4$ 格处，用弹簧测力计与水平方向成 $30^\circ$ 角斜向上拉，也可使杠杆在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数为 ______ $\text{N}$。（每个钩码重 $0.5\ \text{N}$）。
(7) 实验结束后，小明提出了新的探究问题：“若支点不在杠杆的中心，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是小刚同学利用如图 21-2 所示装置进行探究，发现在杠杆左端的不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于水平平衡时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符。其原因可能是 ______。
(14) 如图 21-6 所示是《天工开物》记载的踏碓（碓：duì），古代的一种给稻谷去壳的工具。用脚连续踩杆的一端，另一端就会连续起落。踏碓属于 ______ 杠杆。
(16) 杆秤就是杠杆平衡条件的一个应用，是中国最古老也是现今人们仍然在使用的一种称质量的简易工具，由带有秤星的秤杆、秤砣、提纽等组成。如图 21-7 所示，此秤杆有两个提纽，使用它称较重的物体时，常用离秤钩较 ______（选填“近”或“远”）的提纽。
(17) 小丽想用撬棒撬动地面上的石头，$O$ 是撬棒的支点，$F_2$ 是阻力，阻力臂，如图 21-8 所示，为了撬动石头，在 $B$ 点施加的最小动力 $F_1$ 的方向是 ______。