Question

9．（1）如图是探究杠杆平衡条件的实验装置．
①实验前，发现杠杆右端下沉，此时，应把杠杆两端的平衡螺母向左（选填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是为了排除杠杆自重对实验的影响．
②下表是某实验小组测得的两组数据，请你帮他们补充完整．第二次实验中阻力臂应为0.3m．

实验次数	动力F1/N	动力臂L1/m	阻力F2/N	阻力臂L2/m
1	1.0	0.24	2.0	0.12
2	1.5	0.1	0.5	0.3

（2）生活经验告诉我们，自行车轮胎内气压越低，骑起来就越费力；汽车轮胎内气压越低，油耗就越高．李明和张强经过观察发现，轮胎内气压降低是导致它与地面接触面积增大的一个原因，于是他们提出了滚动摩擦力是否与轮胎和地面接触面积大小有关的问题．为此，他们设计了一个实验方案：在同一水平道路上，让李明骑在同一辆自行车上控制方向把，双脚踏在踏板上不动．分别在三种胎压情况下，由张强用弹簧测力计沿运动方向拉着自行车匀速运动．经过反复实验，得到了不同胎压下滚动摩擦力的平均值如表所示（车胎放掉的气体质量、其他阻力忽略不计）．

胎压	正常	较低	很低
滚动摩擦力（平均值）	10.5N	15.2N	20.8N

①在上述实验方案中，“让李明骑在同一辆自行车上”的目的是为了控制压力相同；“沿运动方向拉着自行车匀速运动”是为了使拉力等于滚动摩擦力（选填“大于”、“小于”或“等于”）；
②通过对实验数据的分析可以得到的结论是：在其他条件相同的情况下，接触面积越大，滚动摩擦力越大；
③根据上述探究结果：胎压降低导致汽车油耗增大的原因是胎压降低，滚动摩擦力增大．

Answer 1

分析 （1）杠杆的哪端高，平衡螺母向哪端移动；
当杠杆在不挂钩码时处于水平平衡状态时，杠杆的重心在支点上，杠杆的重力力臂为0，避免了杠杆重力对杠杆平衡的影响．
②根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2，代入已知条件便可求出阻力臂；
（2）①用控制变量法和二力平衡条件的观点进行分析；
②分析表格中数据，得出滚动摩擦力的变化原因，得出结论；
③通过②，胎压越低，摩擦力越大，所以耗油增大．

解答 解：（1）①杠杆右端下沉，左端较高，应将平衡螺母向左移动；使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是为了使杠杆的重心落在支点上，使杠杆自身的重力的力臂为O，避免杠杆的自重对实验产生影响．
②由F₁L₁=F₂L₂得
L₂=$\frac{{F}_{1}{L}_{1}}{{F}_{2}}$=$\frac{1.5N×0.1m}{0.5N}$=0.3m．
（2）①让李明骑在同一辆自行车上，这样控制了自行车对地面的压力；
沿运动方向拉着自行车匀速运动，此时拉力与摩擦力平衡，大小相等；
②由表格中数据知，胎压越小，与地面的接触面积越大，滚动摩擦力越大；
③胎压降低，会使滚动摩擦力增大，所以汽车的耗油增大．
故答案为：（1）①左；水平；杠杆自重；②0.3；（2）①压力；等于；②越大；③胎压降低，滚动摩擦力增大．

点评 此题是探究杠杆平衡条件实验，考查了杠杆的条件，杠杆平衡条件的应用，同时考查了对实验数据的分析，并能根据数据得出结论，并能解释有关现象．