13.在探究“杠杆的平衡条件”的实验中：

(1)安装好杠杆，如图甲所示杠杆静止，此时杠杆处于状态；为使杠杆在水平位置平衡，应适当向调节杠杆两端的平衡螺母.
(2)如图乙所示，杠杆调节平衡后，在A点挂3个钩码，每个钩码重0.5N，在B处用弹簧测力计竖直向下拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡后，记录.保持钩码和弹簧测力计的位置不变，改变钩码的数量，重复实验.
(3)为得到普遍规律，在做完(2)的实验后，还需要进行的实验是：①保持不变，改变，重复实验；②保持不变，改变，重复实验.
(4)如图丙所示，在拉力$F_1$的作用下杠杆仍在水平位置平衡，则$F_1=$N；若保持力的作用点不变，使拉力$F_1$绕D点逆时针旋转°，仍可使杠杆在水平位置平衡，且力的大小保持不变.

13.(1)平衡 右 (2)弹簧测力计的示数 (3)①钩码数量和位置以及弹簧测力计拉力的方向 弹簧测力计的位置 ②钩码数量和位置以及弹簧测力计的位置 弹簧测力计拉力的方向 (4)2 120

【分析】
本题围绕“探究杠杆的平衡条件”实验展开，需结合杠杆平衡的定义、实验操作要点、多次实验的目的及杠杆平衡条件（$F_1L_1=F_2L_2$）分析：
(1) 杠杆静止即处于平衡状态，调节平衡螺母时向杠杆上翘的一端调节；
(2) 实验中需记录动力大小，即弹簧测力计的示数；
(3) 多次实验是为避免偶然性，需改变不同变量，保持部分量不变，改变另一部分量；
(4) 利用杠杆平衡条件计算拉力大小，再结合力臂不变的要求分析拉力旋转的角度。
【解析】
(1) 杠杆的平衡状态是指杠杆静止或匀速转动，图甲中杠杆静止，因此处于平衡状态；杠杆左端下沉，说明左侧偏重，应将平衡螺母向右调节，使杠杆在水平位置平衡，便于测量力臂。
(2) 实验中，在A点挂3个钩码，B点用弹簧测力计竖直向下拉，需记录弹簧测力计的示数（动力大小），后续改变钩码数量重复实验，获取多组数据。
(3) 为得到普遍规律，避免实验偶然性，需多次改变变量：①保持钩码的数量、位置以及弹簧测力计拉力的方向不变，改变弹簧测力计的位置，重复实验；②保持钩码的数量、位置以及弹簧测力计的位置不变，改变弹簧测力计拉力的方向，重复实验。
(4) 设每格长度为$L$，每个钩码重$0.5N$，丙图中阻力$F_{阻}=4×0.5N=2N$，阻力臂$L_{阻}=2L$；动力$F_1$的力臂：$OD=3L$，拉力与水平成$30°$，故动力臂$L_{动}=OD×\sin30°=3L×0.5=1.5L$。根据杠杆平衡条件$F_{阻}L_{阻}=F_1L_{动}$，代入得：$2N×2L=F_1×1.5L$，计算得$F_1=2N$；保持力的作用点和大小不变，要使杠杆平衡需力臂不变，原拉力与水平成$30°$，逆时针旋转$120°$后，力臂仍满足平衡条件，杠杆可水平平衡。
【答案】
(1)平衡；右 (2)弹簧测力计的示数 (3)①钩码数量和位置以及弹簧测力计拉力的方向；弹簧测力计的位置 ②钩码数量和位置以及弹簧测力计的位置；弹簧测力计拉力的方向 (4)2；120
【知识点】
杠杆的平衡条件；探究杠杆平衡条件的实验
【点评】
本题考查探究杠杆平衡条件的实验，涵盖实验操作、数据记录、多次实验的目的及杠杆平衡条件的应用，需掌握实验的核心要点，属于基础实验题，注重对实验过程的理解和公式的应用。
【难度系数】
0.5

14. 如图所示，用固定在墙上的三角支架ABC放置空调室外机. 如果A处螺钉松脱，则支架会绕C点倾翻. 已知AB长40cm，AC长30cm. 室外机的重力为300N，重心正好处在AB的垂直平分线上.
(1)求A处螺钉的水平拉力为多少(支架的重力不计).
(2)为了安全，对室外机在AB上安装的位置有什么要求？

14.解:(1)C点是支点,空调室外机的自身重力是阻力,在阻力与阻力臂一定的情况下,由杠杆平衡条件得 $F×AC=G×\frac{1}{2}AB$,即 $F×30cm=300N×\frac{1}{2}×40cm$,解得$F=200N$.
(2)室外机的位置应尽量靠近墙壁.

【分析】本题考查杠杆平衡条件的应用，解题思路：(1)先确定杠杆的支点为C点，明确动力是A处螺钉的水平拉力，动力臂为AC的长度；阻力是室外机的重力，阻力臂为重心到支点C的水平距离，根据题意重心在AB的垂直平分线上，因此阻力臂为AB长度的一半，再利用杠杆平衡条件计算A处的水平拉力。(2)根据杠杆平衡条件，当动力和动力臂一定时，阻力臂越小，所需的动力越小，据此分析室外机的安装位置要求。
【解析】(1)以C点为支点，A处螺钉的水平拉力F为动力，动力臂$L_1=AC=30cm$；室外机的重力$G=300N$为阻力，阻力臂$L_2$为重心到C点的水平距离，由题意重心在AB的垂直平分线上，$AB=40cm$，故$L_2=\frac{1}{2}AB=\frac{1}{2}×40cm=20cm$。根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，可得：$F×AC = G×L_2$，代入数据得：$F×30cm = 300N×20cm$，解得$F=200N$。(2)根据杠杆平衡条件，当动力和动力臂一定时，阻力臂越小，需要的动力越小，因此为了安全，室外机应尽量靠近墙壁，减小阻力臂，从而减小A处的拉力，防止支架松脱。
【答案】(1)200N；(2)室外机应尽量靠近墙壁。
【知识点】杠杆平衡条件、杠杆的应用
【点评】本题结合生活中的三角支架问题，考查杠杆平衡条件的实际应用，关键是找准支点、动力臂和阻力臂，属于基础应用类题目，难度适中。
【难度系数】0.6

15.如图所示,将一支蜡烛的两端削尖,在中间垂直插入一枚大号的缝衣针,把缝衣针的两端分别放在两个小玻璃杯上.用小刀对蜡烛的两端进行加工,使蜡烛能在水平位置平衡.点燃蜡烛的两端,一段时间内,将会观察到何种现象：,实验过程中选择(填“粗且短的蜡烛”或“细且长的蜡烛”)效果更为明显.

15.蜡烛两端交替上升,像跷跷板一样 细且长的蜡烛

【分析】
要解决这道题，需结合杠杆平衡原理和蜡烛燃烧的特点思考：蜡烛被缝衣针支撑构成杠杆，调整至水平平衡时，两端重力相等、力臂相等，满足杠杆平衡条件。点燃蜡烛两端后，蜡烛燃烧会熔化蜡并滴落，某一端先滴落蜡时，该端重力减小，杠杆平衡被打破，该端上升、另一端下降；随着燃烧持续，两端蜡交替滴落，重力交替变化，因此蜡烛两端会交替上升。选择蜡烛时，细且长的蜡烛在燃烧时，蜡滴落带来的质量变化对杠杆的影响更显著，实验效果更明显。
【解析】
1. 杠杆平衡状态：将蜡烛插入缝衣针作为支点，调整蜡烛至水平平衡，此时蜡烛两端重力相等，支点到两端的力臂也相等，符合杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$。
2. 实验现象分析：点燃蜡烛两端，蜡烛燃烧使蜡熔化滴落。当某一端蜡先滴落，该端重力减小，因力臂相等，该端会向上运动，另一端重力相对较大则向下运动；随着燃烧进行，两端蜡会交替滴落，导致两端重力交替变化，最终观察到蜡烛两端交替上升，类似跷跷板。
3. 蜡烛选择依据：细且长的蜡烛，单位长度质量更小，燃烧时蜡滴落带来的质量变化对杠杆两端重力差的影响更明显，杠杆倾斜变化更显著，实验效果更突出，因此选细且长的蜡烛。
【答案】
蜡烛两端交替上升，像跷跷板一样；细且长的蜡烛
【知识点】
杠杆平衡条件，燃烧现象
【点评】
本题结合物理杠杆原理与化学燃烧现象，通过生活化小实验考查知识应用，难度适中，能锻炼学生的现象分析与逻辑推理能力。
【难度系数】
0.5