Question

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______位置平衡．调节时若杠杆左端下沉，应将右端的平衡螺母向______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______比．根据杠杆平衡条件，可求出重力G的力臂是______m．

Answer

（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和的图线知，F和成正比，可以推断F-L成反比．
当物体重G和其力臂不变时，画出F和的图线如图乙，当F=2N，=4m-1时，杠杆处于平衡状态，根据=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．
【解析】
（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和成正比，为定值，所以FL为定值，可以推断F-L成反比．
②因为=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．