Question

1．某小組同學(xué)在學(xué)習(xí)了支點(diǎn)、動力和阻力的概念后，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），用測力計(jì)對杠桿施加向上的動力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（動力F=1牛）

實(shí)驗(yàn) 序號	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	動力F （牛）	鉤碼重 （牛）
4	0.5	1.0
5	1.0	2.0
6	1.5	3.0

表三（動力F=1牛）

實(shí)驗(yàn) 序號	動力方向 θ（度）	鉤碼重 （牛）	支點(diǎn)到力F作用線 的距離l（厘米）
7	左偏60	1.0	20
8	左偏40	1.5	30
9	豎直向上	2.0	40
10	右偏40	1.5	30
11	右偏60	1.0	20

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支點(diǎn)到動力作用點(diǎn)的距離d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：當(dāng)動力F的方向和d的大小不變時(shí)，杠桿上同一點(diǎn)C提起物體的重力的大小與動力F成正比．
③分析比較表三中第二列和第列的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及相關(guān)條件發(fā)現(xiàn)：當(dāng)動力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力F的方向不一定有關(guān)（選填“一定”或“不一定”）．
④同學(xué)們在老師的指導(dǎo)下，重復(fù)了圖（c）的實(shí)驗(yàn)，測量了支點(diǎn)到動力F作用線的垂直距離l，并將測量結(jié)果填寫在表三中的最后一列，然后思考了表一中支點(diǎn)到動力F作用線的垂直距離l，最后他們綜合分析表一和表三的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，歸納得出的結(jié)論是：當(dāng)動力F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支點(diǎn)到動力F作用線的垂直距離l成正比．

Answer 1

分析 ①根據(jù)控制變量法，由表中數(shù)據(jù)找出控制不變的量和變化的量，研究研究杠桿上同一點(diǎn)C提起物體的重力大小與變化量的關(guān)系；
②根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析控制不變的量與變化的量，縱向比較表中數(shù)據(jù)得出結(jié)論；
③對比表三實(shí)驗(yàn)序號8與10，找出相同的量與變化的量分析得出結(jié)論；
④縱向比較表三最后兩列數(shù)據(jù)得出結(jié)論．

解答 解：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)到動力作用點(diǎn)的距離的關(guān)系．
②由表二可知，控制動力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)動力的大小，可知?jiǎng)恿Υ笮∽優(yōu)樵瓉淼膸妆�，提起的物體重就是原來的幾倍，即杠桿上同一點(diǎn)C提起物體的重力的大小與動力F成正比；
③對比表三實(shí)驗(yàn)序號8與10可發(fā)現(xiàn)，雖然動力的方向不同，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力F的方向不一定有關(guān)；
④縱向比較表三最后兩列數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，支點(diǎn)到力F作用線的距離l（厘米）增大為原來的幾倍，杠桿提起鉤碼的重為就變?yōu)樵瓉淼膸妆�，即�?dāng)動力F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支點(diǎn)到動力F作用線的垂直距離l成正比．
故答案為：①支點(diǎn)到動力作用點(diǎn)的距離d；
②杠桿上同一點(diǎn)C提起物體的重力的大小與動力F成正比；
③不一定；
④當(dāng)動力F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支點(diǎn)到動力F作用線的垂直距離l成正比．

點(diǎn)評 本題研究“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)”，考查控制變量法的運(yùn)用及根據(jù)數(shù)據(jù)歸納結(jié)論的能力，難度較大．