Question

在探究“杠桿的平衡條件”的實驗中：

（1）實驗前，杠桿靜止在圖（a）所示位置，杠桿處于

平衡

（選填“平衡”或“不平衡”）狀態(tài)，此時應(yīng)先向

左

調(diào)節(jié)平衡螺母，使杠桿在

水平

位置平衡．
（2）若不計杠桿質(zhì)量和摩擦且杠桿刻度均勻，每個鉤碼均重1牛，如圖（b）在A點掛兩個鉤碼時，為了使杠桿恢復(fù)平衡，可以在C點掛

4

個鉤碼，或者在B點作用一個大小為

4

牛，方向豎直向

上

（選填“上”或“下”）的力．
（3）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)．根據(jù)多次測量的力和力臂F、L數(shù)據(jù)，畫出F和

1

L

的圖線如圖乙（注意看清楚圖乙兩個坐標的含義），由圖乙可得出杠桿平衡條件是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

0.2

m．

Answer 1

分析：（1）杠桿處于靜止狀態(tài)或勻速轉(zhuǎn)動狀態(tài)都屬于平衡狀態(tài)．在探究杠桿平衡條件的實驗中，要調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡，為的是便于測量力臂．
（2）要解決此題，需要掌握杠桿的平衡條件，找到左邊的力和力臂，以及右邊的力臂，便可以將右邊的力求出．同樣可以求出B點應(yīng)加的作用力的大�。�
（3）從圖中觀察是一條直線，所以是正比例函數(shù)圖象，并要注意橫坐標是力臂的倒數(shù)，所以力與力臂成反比．在計算重力G的力臂時要根據(jù)杠桿的平衡條件動力×動力臂=阻力×阻力臂，根據(jù)圖表確定力F和力臂L，代入數(shù)據(jù)并可得出．

解答：解：（1）因為杠桿靜止，所以杠桿處于平衡狀態(tài)．據(jù)圖，杠桿左端下沉，為了便于測量力臂，應(yīng)將平衡螺母向左調(diào)節(jié)，使杠桿在水平位置平衡．
（2）設(shè)每個格的長度為L，每個鉤碼重為G，
根據(jù)杠桿的平衡條件：2G?4L=nG?2L，
解得：n=4，
若作用力在B點，為使杠桿平衡，作用力方向應(yīng)向上，
根據(jù)杠桿的平衡條件：2G?OA=F?OB，
代入數(shù)據(jù)得：2×1N×4L=F×2L，
解得：F=4N，
（3）由圖知，拉力F與其力臂的倒數(shù)

1

L

成正比，F(xiàn)與L成反比．當力F=2N時，其力臂的倒數(shù)為4m^-1，所以力臂為

1

4

m，
根據(jù)杠桿的平衡條件，G?L_G=F?L_F，
代入數(shù)據(jù)：2.5N×L_G=2N×

1

4

m，
解得L_G=0.2m．
故答案為：（1）平衡；左；水平；（2）4；4；上；（3）反；0.2．

點評：此題探究杠桿的平衡條件，主要考查了杠桿的調(diào)平，同時考查了杠桿平衡條件的應(yīng)用及圖象的分析．