Question

15．在探究杠桿平衡條件的實驗中：

（1）小麗把杠桿支在支架上，若杠桿左端下沉，可調節(jié)左端的平衡螺母向右端移動，使杠桿在水平位置平衡．
（2）如圖1所示，在杠桿右邊B處掛兩個相同的鉤碼，要使杠桿仍在水平位置平衡，應在杠桿左邊A處掛3個相同的鉤碼．
（3）如圖2所示，用彈簧測力計在C處豎直向上拉，當彈簧測力計逐漸向右傾斜時，杠桿仍然在水平位置平衡，彈簧測力計的拉力F變大（填“變大”、“不變”或“變小”）．
（4）探究過程中，在杠桿左端某一固定位置掛一個重力G=2.5N的物體，在杠桿右端不同位置處施加不同的豎直向下的力F，保證杠桿處于平衡狀態(tài)（如圖3）．根據(jù)多次測量的F、L數(shù)據(jù)，畫出 F和$\frac{1}{L}$的圖線如圖4，由圖乙可得出杠桿平衡的條件是F與L成反比，根據(jù)杠桿平衡條件，可求出重力G的力臂是0.2m．

Answer 1

分析 （1）哪端較高，則應將平衡螺母向哪端移動；
（2）根據(jù)杠桿的平衡條件：F₁L₁=F₂L₂進行分析；
（3）根據(jù)杠桿的平衡條件，F(xiàn)₁L₁=F₂L₂，當測力計傾斜時，動力臂減小，則動力變大；
（4）根據(jù)圖象結合正比例、反比例函數(shù)的特點進行分析；
根據(jù)圖象中某個點的數(shù)據(jù)代入公式便可求出．

解答 解：（1）左端下沉，右端較高，則應將平衡螺母向右端移動；
（2）設每個鉤碼的重力為G，每個格的長度為L，根據(jù)杠桿的平衡條件：
F₁L₁=F₂L₂
F₁×2L=2G×3L
則F₁=3G
所以應在杠桿左邊A處掛三個鉤碼；
（3）當彈簧測力計逐漸向右傾斜時，力臂減小，根據(jù)杠桿的平衡條件，力將變大；
（4）①如乙圖，F(xiàn)和$\frac{1}{L}$成正比，F(xiàn)L為定值，所以FL為定值，可以推斷F-L成反比．
②因為$\frac{1}{L}$=4m^-1，所以L=0.25m，
根據(jù)杠桿平衡條件得：GL'=FL，
所以，2.5N×L'=2N×0.25m，
所以，L'=0.2m．
故答案為：（1）右； （2）3； （3）變大；  （4）反；0.2．

點評 （1）本題真正考查了正比和反比的含義，當兩個物理量的比值一定時，兩個物理量成正比；當兩個物理量的乘積一定時，兩個物理量成反比．
（2）題目中沒有直接給出動力臂和動力，而是從圖象上搜索，這是一道比較新穎的題目，值得仔細研究．