Question

【題目】某小組同學(xué)在學(xué)習(xí)力臂概念之后，繼續(xù)研究學(xué)習(xí)杠桿。

①他們以如圖中的扳手?jǐn)Q動(dòng)螺母為例，討論“杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的效果跟哪些因素有關(guān)”的問(wèn)題。

小明認(rèn)為，無(wú)論擰緊還是擰松螺母，同樣大小的力F作用在扳手的A點(diǎn)處都要比作用在 B 點(diǎn)處方便。由此，小明猜想：

杠桿的轉(zhuǎn)動(dòng)跟作用力F及其作用點(diǎn)到支點(diǎn)的距離s有關(guān)。

部分同學(xué)不贊同小明的猜想。他們認(rèn)為，如果作用在扳手的力F沒(méi)有力臂，則力F根本不能去擰緊或擰松螺母。因此，杠桿的轉(zhuǎn)動(dòng)只跟作用力 F 及其力臂 l 有關(guān)，跟力的作用點(diǎn)到支點(diǎn)的距離s是無(wú)關(guān)的。

請(qǐng)?jiān)趫D中扳手的 A 點(diǎn)處，用力的示意圖表示不能使扳手發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)的力F_____________。

②同學(xué)們?cè)谡J(rèn)識(shí)到杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的效果跟力、力臂有關(guān)后，利用帶刻度的均勻杠桿、鉤碼、彈 簧測(cè)力計(jì)等器材進(jìn)一步研究杠桿平衡的條件。他們按如圖 所示的方案實(shí)驗(yàn)，使杠桿處于水平位置靜止，并記錄動(dòng)力F1、動(dòng)力臂 l1、阻力 F2、阻力臂 l2 在表一中。

表一

該小組同學(xué)分析比較表一數(shù)據(jù)后，發(fā)現(xiàn)可以得出多個(gè)不同的結(jié)論。他們經(jīng)過(guò)思考，認(rèn)為如圖所示的方案存在缺陷，于是調(diào)整補(bǔ)充了方案重新實(shí)驗(yàn)并得出杠桿平衡的條件。

（a）你認(rèn)為如圖所示方案的缺陷是：_____。

（b）請(qǐng)你在如圖中用簡(jiǎn)圖形式調(diào)整或補(bǔ)充兩個(gè)不同的實(shí)驗(yàn)方案____________。

Answer 1

【答案】 力與力臂的大小都相等，數(shù)據(jù)具有特殊性

【解析】解：①A點(diǎn)與支點(diǎn)O相連的力的作用線，是不能使扳手發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)的力F的力的示意圖如下：

②（a）由表格可得，動(dòng)力與阻力相等，動(dòng)力臂與阻力臂相等，圖2所示方案的缺陷是力與力臂的大小都相等，數(shù)據(jù)具有特殊性；

（b）補(bǔ)充兩個(gè)不同的實(shí)驗(yàn)方案，如下圖：