Question

2．在探究杠桿平衡條件的實驗中． 

（1）實驗前杠桿如圖甲所示，為了能夠進(jìn)一步的實驗，接下來的操作是：左端平衡螺母向左旋一些，使杠桿在水平位置平衡
（2）如圖乙所示，為了使杠桿平衡，應(yīng)在P點掛2個同樣的鉤碼；若是改用在P點沿虛線方向拉彈簧測力計，則測力計示數(shù)會大于（選填“大于”、“等于”或“小于”）上述所要掛鉤碼的總重量．
（3）在圖乙中，保持杠桿左邊所掛鉤碼的位置和個數(shù)不變，用彈簧測力計分別在杠桿右邊的不同位置豎直向下拉杠桿，使之平衡，得到表中的幾組數(shù)據(jù)，請在圖丙中繪出F-L圖象．由表中數(shù)據(jù)或圖象可知，在阻力與阻力臂一定的條件下，動力F與動力臂L成反比．（選填“正比”或“反比”）

動力F/N	6.0	4.0	3.0	2.0	1.5
動力臂L/cm	5	7.5	10	15	20

Answer 1

分析 （1）杠桿傾斜時，杠桿的重心偏向杠桿下沉的一端，左、右兩端的螺母（或一端的螺母）要向杠桿上翹的一端調(diào)節(jié)．
（2）根據(jù)杠桿平衡條件F₁L₁=F₂L₂進(jìn)行分析；首先根據(jù)杠桿平衡條件計算出豎直向下拉時拉力的大小，然后判斷斜向下拉力臂的變化，得出力的變化．
（3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)先描點后連線，根據(jù)圖象得出結(jié)論．

解答 解：（1）由圖甲知，實驗前沒掛鉤碼時，發(fā)現(xiàn)杠桿左端上翹，則重心應(yīng)向右移動，應(yīng)將左端平衡螺母向左旋一些，使杠桿在水平位置平衡；
（2）設(shè)每個鉤碼重G，每個格的長度為L，根據(jù)杠桿平衡條件F₁L₁=F₂L₂可得，F(xiàn)₁×3L=3G×2L，所以F₁=2G，所以為使杠桿平衡，他可在P位置掛上2個鉤碼；
若傾斜拉測力計，此時其力臂變小，根據(jù)杠桿平衡條件，則力變大，所以示數(shù)大于上述所要掛鉤碼的總重量．
（3）利用數(shù)學(xué)方法描點作圖如下．

根據(jù)圖象發(fā)現(xiàn)：誤差范圍內(nèi)，在阻力與阻力臂一定的條件下，動力F與動力臂L成反比．
故答案為：（1）左端平衡螺母向左旋一些，使杠桿在水平位置平衡；（2）2； 大于；（3）圖象如上；  反比．

點評 此題是探究“杠桿的平衡條件”實驗，考查了杠桿平衡條件的應(yīng)用；在使用杠桿平衡條件時，要確定杠桿受到的力及對應(yīng)的力臂，列出關(guān)系式代入數(shù)據(jù)便可求出未知量．