Question

10．小明和同学们一起，研究“杠杆平衡，阻力和阻力臂的乘积不变时，动力跟动力臂的关系”的实验．探究过程中，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力F，保证杠杆处于平衡状态．记录的数据如下表所示．

实验	第1次	第2次	第3次	第4次	第5次
动力F/N	0.5	1.0	2.0	2.5	4.0
动力臂L/m	0.4	0.2	0.1	0.08	0.05

（1）请根据表中数据，画出动力F与动力臂倒数1/L的图象．
（2）由图象可得出：杠杆平衡，阻力和阻力臂的乘积不变时，F与L成反比．
（3）根据杠杆平衡条件，可求出重力G的力臂是0.08m．

Answer 1

分析 （1）根据表中数据先求出$\frac{1}{L}$的值，然后再描点后连线；
（2）根据图象结合正比例、反比例函数的特点进行分析；
（3）根据表中数据和杠杆的平衡条件，可求出重力G的力臂．

解答 解：
（1）根据表中数据可知，5次动力臂L的倒数$\frac{1}{L}$分别为：2.5；5；10；12.5；20，利用数学方法描点作图如下：

（2）由上图可知，F和$\frac{1}{L}$成正比，$\frac{F}{\frac{1}{L}}$为定值，所以FL为定值，可以推断F-L成反比；
（3）根据第1次的实验数据结合杠杆平衡条件得：GL₁=FL₂，
所以，2.5N×L₁=0.5N×0.4m，
所以，L₁=0.08m．
故答案为：（1）见上图；（2）反；（3）0.08．

点评 此题是探究“杠杆的平衡条件”实验，考查了杠杆平衡条件的应用；在使用杠杆平衡条件时，要确定杠杆受到的力及对应的力臂，列出关系式代入数据便可求出未知量．