Question

（2013?蒙山縣二模）某同學用如圖甲所示的裝置，探究杠桿平衡條件．

（1）為了方便

測量力臂

，應將杠桿調至水平位置平衡．調節時若杠桿左端下沉，應將平衡螺母向

右

端調節．
（2）杠桿平衡后，小明在圖甲的A位置掛上4個鉤碼，可在B位置掛上

6

個鉤碼，使杠桿在水平位置平衡．于是小明便得出了杠桿的平衡條件，他這樣得出的結論是否合理？

不合理

；為什么？

實驗次數只有一次，結論具有偶然性

．
（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．根據多次測量得出F、L數據，畫出F和

1

L

的圖象如圖乙，由圖象可得出杠桿平衡的條件是F與L成

反

比．根據杠桿平衡條件，當F=2N時，可求出重力G的力臂是

0.2

m．

Answer 1

分析：（1）①探究杠桿平衡條件時，使杠桿在水平位置平衡，便于測量力臂大小，杠桿的重心通過支點，消除杠桿重對杠桿平衡的影響，使實驗簡單化，便于探究．
②調節杠桿平衡時，平衡螺母向上翹的一端移動．
（2）根據杠桿的平衡條件計算得出B位置所掛鉤碼的個數；用實驗探究物理問題時要進行多次實驗，有的是為了多次測量求平均值來減小誤差；有的是多次測量發現變化規律；有的是為了使實驗結論具有普遍性．
（3）由F和

1

L

的圖線知，F和

1

L

成正比，可以推斷F-L成反比．
當物體重G和其力臂不變時，畫出F和

1

L

的圖線如圖乙，當F=2N，

1

L

=4m^-1時，杠桿處于平衡狀態，根據

1

L

=4m^-1求出F的力臂L，根據杠桿平衡條件求出重力G的力臂．

解答：解：（1）杠桿在水平位置平衡，便于測量力臂大小，杠桿的重心通過支點，消除杠桿重對杠桿平衡的影響．
杠桿左端下沉，右端上翹，平衡螺母向上翹的右端移動．
（2）①設杠桿一個小格代表L，一個鉤碼重為G，
杠桿左端：4G×3L=12GL，
要使杠桿在水平位置平衡，可在B位置掛鉤碼的個數：
2G×nL=12GL
n=6；
②只有一次實驗總結實驗結論是不合理的，一次實驗很具有偶然性，要多進行幾次實驗，避免偶然性．
（3）①如乙圖，F和

1

L

成正比，

F

1 L

為定值，所以FL為定值，可以推斷F-L成反比．
②因為

1

L

=4m^-1，所以L=0.25m，
根據杠桿平衡條件得：GL'=FL，
所以，2.5N×L'=2N×0.25m，
所以，L'=0.2m．
故答案為：（1）測量力臂；右；（2）6；不合理；實驗次數只有一次，結論具有偶然性；（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平，同時考查了杠桿平衡條件的應用及圖象的分析．