Question

（2011?乌鲁木齐）某同学用如图甲所示的装置，探究杠杆平衡条件．

（1）为了方便测量力臂，应将杠杆调至

水平

位置平衡．调节时若杠杆左端下沉，应将右端的平衡螺母向

右

端调节．
（2）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的力F，保证杠杆处于平衡状态．根据多次测量的力和力臂F、L数据，画出F和

1

L

的图线如图乙（注意看清楚图乙两个坐标的含义），由图乙可得出杠杆平衡条件是F与L成

反

比．根据杠杆平衡条件，可求出重力G的力臂是

0.2

m．

Answer 1

分析：（1）①探究杠杆平衡条件时，使杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂，同时杠杆的重心通过支点，消除杠杆自重对杠杆平衡的影响．
②调节杠杆在水平位置平衡时，平衡螺母向上翘的一端移动．
（2）由F和

1

L

的图线知，F和

1

L

成正比，可以推断F-L成反比．
当物体重G和其力臂不变时，画出F和

1

L

的图线如图乙，当F=2N，

1

L

=4m^-1时，杠杆处于平衡状态，根据

1

L

=4m^-1求出F的力臂L，根据杠杆平衡条件求出重力G的力臂．

解答：解：（1）①杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂，同时杠杆的重心通过支点，消除杠杆自重对杠杆平衡的影响．所以杠杆在水平位置平衡，可以使实验简单化．
②杠杆左端下沉，右端上翘，应将右端的平衡螺母向上翘的右端移动．
（2）①如乙图，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）水平；右；（2）反； 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，而是从图象上搜索，这是一道比较新颖的题目，值得仔细研究．