Question

【題目】某小組同學(xué)在學(xué)習(xí)了支點(diǎn)、動(dòng)力和阻力的概念后，想研究“用杠桿上同一點(diǎn)C提起重物，能夠提起重物重力的大小與哪些因素有關(guān)”，他們用如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，用鉤碼代替重物懸掛在杠桿的C點(diǎn)（每只鉤碼重0.5牛），用測(cè)力計(jì)對(duì)杠桿施加向上的動(dòng)力F，每次都將杠桿拉到水平位置保持靜止，然后將圖（a）、（b）和（c）的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分別記錄在表一、表二和表三中。

表一（動(dòng)力F=1牛）

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	支點(diǎn)到力F作用點(diǎn)的距離d（厘米）	鉤碼重（牛）
1	40	2.0
2	30	1.5
3	10	0.5

表二（d=40厘米）

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	動(dòng)力F（牛）	鉤碼重（牛）
4	0.5	1.0
5	1.0	2.0
6	1.5	3.0

表三（動(dòng)力F=1牛）

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	動(dòng)力方向θ（度）	鉤碼重（牛）
7	左偏60	1.0
8	左偏40	1.5
9	豎直向上	2.0
10	右偏40	1.5
11	右偏60	1.0

①分析比較表一的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及相關(guān)條件可知：該小組同學(xué)想利用圖（a）的實(shí)驗(yàn)裝置研究杠桿上同一點(diǎn)C提起物體的重力大小與__________的關(guān)系。

②分析比較表二的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及相關(guān)條件可得到的初步結(jié)論是：用杠桿上同一點(diǎn)C提起重物，當(dāng)杠桿平衡時(shí)，動(dòng)力F的方向和d的大小不變，________。

③分析比較表三中第二列和第三列的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及相關(guān)條件發(fā)現(xiàn)：當(dāng)動(dòng)力F和d的大小不變時(shí)，杠桿上同一點(diǎn)C提起物體的重力大小與動(dòng)力F的方向_______有關(guān)（選填“一定”或 “不一定”）。

④學(xué)們?cè)诶蠋煹闹笇?dǎo)下，重復(fù)了圖（c）的實(shí)驗(yàn)，測(cè)量了支點(diǎn)到動(dòng)力F作用線(xiàn)的垂直距離L，并將測(cè)量結(jié)果填寫(xiě)在表三中的最后一列，最后他們進(jìn)一步綜合分析實(shí)驗(yàn)序號(hào)1、5、9（或2、6、8、10或4、7、11）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，歸納得出的結(jié)論是：____，能夠提起重物的重力大小相同。

Answer 1

【答案】支點(diǎn)到力F作用點(diǎn)的距離 物體重力與動(dòng)力F成正比 不一定 用杠桿上同一點(diǎn)C提起重物時(shí)，動(dòng)力F與支點(diǎn)到動(dòng)力F作用線(xiàn)的垂直距離L乘積相同

【解析】

①[1]分析比較表一的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及相關(guān)條件可知：控制支點(diǎn)到阻力作用點(diǎn)C的距離不變和動(dòng)力大�。�為1N）不變，改變支點(diǎn)到力F作用點(diǎn)的距離d，記錄杠桿平衡時(shí)提起鉤碼重力的大��；所以，該小組同學(xué)想利用圖（a）的實(shí)驗(yàn)裝置研究杠桿上同一點(diǎn)C提起物體的重力大小與支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)的距離的關(guān)系。

②[2]由表二可知，控制動(dòng)力F的方向不變和支點(diǎn)到力F作用點(diǎn)的距離d不變及支點(diǎn)到阻力作用點(diǎn)的距離不變，改變阻力的大小，記錄杠桿平衡時(shí)動(dòng)力的大小，可知?jiǎng)恿Υ笮∽優(yōu)樵瓉?lái)的幾倍，提起的物體重就是原來(lái)的幾倍，即杠桿上同一點(diǎn)C提起物體的重力的大小與動(dòng)力F成正比；

③[3]對(duì)比表三實(shí)驗(yàn)序號(hào)8與10可發(fā)現(xiàn)，雖然動(dòng)力的方向不同，但杠桿上同一點(diǎn)C提起物體的重力大小卻相同，故分析比較表三中第二列和第三列的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，得出的結(jié)論是：當(dāng)動(dòng)力F和d的大小不變時(shí)，杠桿上同一點(diǎn)C提起物體的重力大小與動(dòng)力F的方向不一定有關(guān)；

④[4]分析實(shí)驗(yàn)序號(hào)1、5、9（或2、6、8、10或4、7、11）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，可以得到結(jié)論：用杠桿上同一點(diǎn)C提起重物時(shí)，動(dòng)力F與支點(diǎn)到動(dòng)力F作用線(xiàn)的垂直距離L乘積相同，能夠提起重物的重力大小相同。