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某小组同学在学习了支点、动力和阻力的概念后,想研究“用杠杆上同一点C提起重物,能够提起重物重力的大小与哪些因素有关”,他们用如图所示的装置进行实验,用钩码代替重物悬挂在

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某小组同学在学习了支点、动力和阻力的概念后,想研究“用杠杆上同一点C提起重物,能够提起重物重力的大小与哪些因素有关”,他们用如图所示的装置进行实验,用钩码代替重物悬挂在杠杆的C点(每只钩码重0.5牛),用测力计对杠杆施加向上的动力F,每次都将杠杆拉到水平位置保持静止,然后将图(a)、(b)和(c)的实验数据分别记录在表一、表二和表三中.
作业搜
表一(动力F=1牛)
实验
序号
支点到力F作用点
的距离d(厘米)
钩码重
(牛)
1 40 2.0
2 30 1.5
3 10 0.5
表二(d=40厘米)
实验
序号
动力F
(牛)
钩码重
(牛)
4 0.5 1.0
5 1.0 2.0
6 1.5 3.0
表三(动力F=1牛)
实验
序号
动力方向
θ(度)
钩码重
(牛)
支点到力F作用线
的距离l(厘米)
7 左偏60 1.0 20
8 左偏40 1.5 30
9 竖直向上 2.0 40
10 右偏40 1.5 30
11 右偏60 1.0 20
①分析比较表一的实验数据及相关条件可知:该小组同学想利用图(a)的实验装置研究杠杆上同一点C提起物体的重力大小与___的关系.
②分析比较表二的实验数据及相关条件可得到的初步结论是:当动力F的方向和d的大小不变时,___.
③分析比较表三中第二列和第列的实验数据及相关条件发现:当动力F和d的大小不变时,杠杆上同一点C提起物体的重力大小与动力F的方向___有关(选填“一定”或“不一定”).
④同学们在老师的指导下,重复了图(c)的实验,测量了支点到动力F作用线的垂直距离l,并将测量结果填写在表三中的最后一列,然后思考了表一中支点到动力F作用线的垂直距离l,最后他们综合分析表一和表三的实验数据及相关条件,归纳得出的结论是:___.
▼优质解答
答案和解析
①分析比较表一的实验数据及相关条件可知:控制支点到阻力作用点C的距离不变和动力大小(为1N)不变,改变支点到力F作用点的距离d,记录杠杆平衡时提起钩码重力的大小;
所以,该小组同学想利用图(a)的实验装置研究杠杆上同一点C提起物体的重力大小与支点到动力作用点的距离的关系.
②由表二可知,控制动力F的方向不变和支点到力F作用点的距离d不变及支点到阻力作用点的距离不变,改变阻力的大小,记录杠杆平衡时动力的大小,可知动力大小变为原来的几倍,提起的物体重就是原来的几倍,即杠杆上同一点C提起物体的重力的大小与动力F成正比;
③对比表三实验序号8与10可发现,虽然动力的方向不同,但杠杆上同一点C提起物体的重力大小却相同,故分析比较表三中第二列和第三列的实验数据及相关条件,得出的结论是;
当动力F和d的大小不变时,杠杆上同一点C提起物体的重力大小与动力F的方向不一定有关;
④纵向比较表三最后两列数据发现,支点到力F作用线的距离l(厘米)增大为原来的几倍,杠杆提起钩码的重为就变为原来的几倍,即当动力F的大小不变时,杠杆上同一点C提起物体的重力大小与支点到动力F作用线的垂直距离l成正比.
故答案为:①支点到动力作用点的距离d;
②杠杆上同一点C提起物体的重力的大小与动力F成正比;
③不一定;
④当动力F的大小不变时,杠杆上同一点C提起物体的重力大小与支点到动力F作用线的垂直距离l成正比.
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