小明发现教室内的日光灯都是由两条竖直平行的吊链吊在天花板上的（图甲所示），两条吊链竖直平行除了美观外，是不是还能减小灯对吊链的拉力呢？（1）甲图中a、b是挂日光灯的吊链，

Question

小明发现教室内的日光灯都是由两条竖直平行的吊链吊在天花板上的（图甲所示），两条吊链竖直平行除了美观外，是不是还能减小灯对吊链的拉力呢？
（1）甲图中a、b是挂日光灯的吊链，若以吊链a的固定点O作为支点，分析吊链b对灯的拉力时，可将日光灯视作______（选填“省力”、“等臂”或“费力”）杠杆．
（2）同一盏日光灯若按甲图、乙图两种方式悬挂，甲图吊链受到的拉力大小为F_甲，乙图吊链受到的拉力大小为F_乙，则F_甲______F_乙（选填“＜”、“=”或“＞”），依据杠杆平衡原理分析并说明理由______．
（3）甲图中b吊链突然断开后日光灯将绕O点转动，此时日光灯的重力势能将______（选填“增大”、“减小”或“不变”）．

Answer 1

（1）甲图中将日光灯看作杠杆，若以吊链a的固定点O作为支点，重力是阻力，作用点在垂心上，F_甲是动力，可见动力臂大于阻力臂，所以是省力杠杆；
（2）甲图、乙图两种方式悬挂，支点都是0点，阻力和阻力臂都一样，只是F_甲的力臂大于F_乙的力臂，根据杠杆平衡条件可知，当阻力和阻力臂一定时，动力臂越长越省力，所以F_甲＜F_乙；
（3）甲图中b吊链突然断开后日光灯将在重力作用下绕O点转动，由于重心降低，所以重力势能减小．
故答案为：（1）省力；（2）＜；甲图、乙图两种方式悬挂，支点都是0点，阻力和阻力臂都一样，只是F_甲的力臂大于F_乙的力臂，根据杠杆平衡条件可知，当阻力和阻力臂一定时，动力臂越长越省力；（3）减小．