Question

在探究杠杆平衡条件的实验中：
（1）小丽把杠杆支在支架上，若杠杆左端下沉，可调节左端的平衡螺母向

 

端移动，使杠杆在水平位置平衡．
（2）如甲图所示，在杠杆右边B处挂两个相同的钩码，要使杠杆仍在水平位置平衡，应在杠杆左边A处挂

 

个相同的钩码．
（3）如乙图所示，用弹簧测力计在C处竖直向上拉，当弹簧测力计逐渐向右倾斜时，杠杆仍然在水平位置平衡，弹簧测力计的示数F

 

（选填“变大”“不变”或“变小”），原因是

 

．
（4）如丙图所示，在杠杆左端某一固定位置挂一个重力G=2.5N的物体，在杠杆右端不同位置处施加不同的竖直向下的力F，保证杠杆处于平衡状态．根据多次测量的F、L数据，画出如图丁所示图线，结合杠杆平衡条件，可求出重力G的力臂是

 

m．

Answer 1

分析：（1）为了便于测量力臂，应调节杠杆在水平位置平衡，且杠杆的哪端较高，则应将平衡螺母向哪端移动；
（2）根据杠杆的平衡条件：F₁L₁=F₂L₂进行分析，将已知条件代入便可求出；
（3）根据杠杆的平衡条件，F₁L₁=F₂L₂，其他条件不变，当测力计倾斜时，动力臂减小，则动力变大；
（4）根据图象结合正比例、反比例函数的特点进行分析；
根据图象中某个点的数据代入公式便可求出．

解答：解：（1）把杠杆支在支架上，杠杆左端下沉，则右端较高，应将平衡螺母向右端移动；
（2）设每个钩码的重力为G，每个格的长度为L，根据杠杆的平衡条件：
F₁L₁=F₂L₂
F₁×2L=2G×3L
则F₁=3G
所以应在杠杆左边A处挂三个钩码；
（3）当弹簧测力计逐渐向右倾斜时，拉力的力臂减小，阻力和阻力臂不变，根据杠杆的平衡条件，拉力将变大；
（4）①如丁图，F和

1

L

成正比，

F

1 L

为定值，所以FL为定值，可以推断F-L成反比．
②因为

1

L

=4m^-1，所以L=0.25m，
根据杠杆平衡条件得：GL′=FL，
所以，2.5N×L′=2N×0.25m，
所以，L′=0.2m．
故答案为：（1）右； （2）3； （3）变大； 拉力F的力臂变小； （4）0.2．

点评：（1）本题真正考查了正比和反比的含义，当两个物理量的比值一定时，两个物理量成正比；当两个物理量的乘积一定时，两个物理量成反比．
（2）题目中没有直接给出动力臂和动力，而是从图象上获得，这是一道比较新颖的题目，值得仔细研究．