Question

小明發(fā)現(xiàn)教室內(nèi)的日光燈都是由兩條豎直平行的吊鏈吊在天花板上的（圖甲所示），兩條吊鏈豎直平行除了美觀(guān)外，是不是還能減小燈對(duì)吊鏈的拉力呢？
（1）甲圖中a、b是掛日光燈的吊鏈，若以吊鏈a的固定點(diǎn)O作為支點(diǎn)，分析吊鏈b對(duì)燈的拉力時(shí)，可將日光燈視作______（選填“省力”、“等臂”或“費(fèi)力”）杠桿．
（2）同一盞日光燈若按甲圖、乙圖兩種方式懸掛，甲圖吊鏈?zhǔn)艿降睦�力大小為F_甲，乙圖吊鏈?zhǔn)艿降睦�力大小為F_乙，則F_甲______F_乙（選填“＜”、“=”或“＞”），依據(jù)杠桿平衡原理分析并說(shuō)明理由______．
（3）甲圖中b吊鏈突然斷開(kāi)后日光燈將繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)日光燈的重力勢(shì)能將______（選填“增大”、“減小”或“不變”）．

Answer 1

【答案】分析：（1）結(jié)合圖片，先判斷杠桿動(dòng)力臂和阻力臂的大小關(guān)系，再判斷它是屬于哪種類(lèi)型的杠桿；
（2）根據(jù)杠桿平衡條件，當(dāng)阻力和阻力臂一定時(shí)，動(dòng)力臂越長(zhǎng)越省力；
（3）判斷日光燈重心高芳的變化即可判斷重力勢(shì)能的變化．
解答：解：（1）甲圖中將日光燈看作杠桿，若以吊鏈a的固定點(diǎn)O作為支點(diǎn)，重力是阻力，作用點(diǎn)在垂心上，F(xiàn)_甲是動(dòng)力，可見(jiàn)動(dòng)力臂大于阻力臂，所以是省力杠桿；
（2）甲圖、乙圖兩種方式懸掛，支點(diǎn)都是0點(diǎn)，阻力和阻力臂都一樣，只是F_甲的力臂大于F_乙的力臂，根據(jù)杠桿平衡條件可知，當(dāng)阻力和阻力臂一定時(shí)，動(dòng)力臂越長(zhǎng)越省力，所以F_甲＜F_乙；
（3）甲圖中b吊鏈突然斷開(kāi)后日光燈將在重力作用下繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，由于重心降低，所以重力勢(shì)能減�。�
故答案為：（1）省力；（2）＜；甲圖、乙圖兩種方式懸掛，支點(diǎn)都是0點(diǎn)，阻力和阻力臂都一樣，只是F_甲的力臂大于F_乙的力臂，根據(jù)杠桿平衡條件可知，當(dāng)阻力和阻力臂一定時(shí)，動(dòng)力臂越長(zhǎng)越省力；（3）減小．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了杠桿的分類(lèi)、杠桿平衡條件的應(yīng)用及影響重力勢(shì)能大小的因素．在利用杠桿平衡條件分析杠桿問(wèn)題時(shí)，正確畫(huà)出杠桿示意圖，找出杠桿五個(gè)要素是關(guān)鍵．