Question

（1）小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中，
①实验前他应先调节杠杆在水平位置平衡，其目的是______．
②杠杆平衡后，小明在图甲所示的A位置挂上两个钩码，可在B位置挂上______个钩码，使杠杆在水平位置平衡．
③他改用弹簧测力计在图乙所示的C位置斜向下拉，若每个钩码重1N．当杠杆在水平位置平衡时，测力计的示数将______（选填“大于”、“等于”或“小于”）1N．
（2）如图丙所示为探究“物体动能的大小跟哪些因素有关”的实验．实验步骤如下：
Ⅰ．让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，观察木块被撞击后移动的距离．
Ⅱ．让不同质量的钢球从斜面上相同的高度由静止滚下，观察木块被撞击后移动的距离．
①步骤Ⅰ是为了研究动能大小与______的关系．　　　　　
②步骤Ⅱ是为了研究动能大小与______的关系．
③该实验中斜面的作用是为了控制钢球______的大小，木块的作用是为了比较钢球______大小．

Answer 1

解：（1）①在“探究杠杆的平衡条件”实验中，应先调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，这样做是为了便于测量力臂；
②设每个钩码的重力为G，
因为F₁L₁=F₂L₂，所以F_B==4G，即B点需要悬挂4个钩码；
③当弹簧测力计在图乙所示的C位置斜向下拉时，力臂变小，即L₁＜4L，根据杠杆平衡条件得，2N×2L=F×L₁，因为L₁＜4L，所以F＞1N．
（2）①让同一钢球从斜面不同的高度由静止滚下，控制了钢球的质量，改变的是钢球到达水平面的速度，因此探究的是动能大小与速度的关系．
②让不同质量的钢球，从斜面相同的高度由静止滚下，控制了钢球到达水平面的速度，改变的是钢球的质量，因此探究的是动能与质量的关系．
③该实验中斜面的作用是控制钢球滚到水平面的速度．钢球推动木块运动的距离，来比较钢球动能大小，这里采用了转换法的思想．
故答案为：（1）①便于在杠杆上直接读出力臂大小；②4；③大于；
（2）①速度；②质量；③速度；动能．
分析：（1）①实验前，让杠杆在水平位置平衡，将杠杆的重心调到支点上，不对平衡产生影响；钩码的拉力竖直向下，支点到拉力作用的距离等于力臂；
②根据杠杆平衡条件求出所挂钩码的个数；
③当弹簧测力计斜着拉时，其力臂小于杠杆长，根据杠杆平衡条件分析出答案；
（2）①让同一小球从不同的高度由静止滚下，高度不同，小球到达水平面速度不同，所以同一小球从不同高度滚下，是为了在质量相同时，改变速度，来探究动能和速度的关系．
②不同质量的小球从同一高度静止滚下，为了获得相同的速度，所以不同质量的小球在同一高度由静止滚下，是为了在速度相同时，改变质量，来探究动能跟质量的关系．
③斜面的作用是为了使小球从相同的高度由静止滚下获得相同的速度，或从不同的高度由静止滚下获得不同的速度，斜面是为了控制钢球的速度大小．
小球推动木块运动越远，小球的动能越大，用木块运动的距离来反映小球的动能大小．
点评：此题考查的是探究杠杆的平衡条件和影响动能的因素，包括杠杆的调平、平衡条件的应用、多次实验的必要性以及探究速度、质量对动能的影响，实验充分显示了控制变量法和转换法的重要性，我们要学会熟练应用．