Question

在只学习了支点、动力、阻力概念的情况下，联系玩跷跷板的游戏，甲、乙两小组继续研究动力对杠杆平衡的影响．他们将一个玩具“海宝”固定在杠杆一端的B点作为阻力，且保持阻力的大小、方向、作用点都不变，在杠杆的另一端用力使杠杆在水平位置平衡，并用测力计测出动力的大小．实验中，甲小组每次都保持动力在竖直方向、只改变动力作用点的位置，分别如图（a）中的F₁、F₂、F₃所示；乙小组每次都保持动力作用点的位置不变、改变动力的方向（“动力的方向”用OA连线跟动力方向的夹角θ表示，且0°＜θ≤90°），分别如图（b）中的F₄、F₅、F₆所示；表一、表二是两小组同学记录的实验数据．

表一    甲小组				表二    乙小组
实验 序号	支点到动力作用点 的距离 S （厘米）	动力的方向 （夹角θ）	动力的 大小（牛）	实验 序号	支点到动力作用点 的距离 S （厘米）	动力的方向 （夹角θ）	动力的 大小（牛）
1	5	90°	6	4	15	30°	4
2	10	90°	3	5	15	45°	2.8
3	15	90°	2	6	15	90°	2

（1）分析比较表一中______的实验数据可知：作用在杠杆一端的阻力不变时，要使杠杆平衡，在动力方向不变（θ=90°）的情况下，支点到动力作用点的距离S越大，动力越小．
（2）分析比较表二中第三列与第四列的实验数据可知：作用在杠杆一端的阻力不变时，要使杠杆平衡，在动力作用点不变的情况下，______．
（3）进一步分析图（b）所示的实验现象及表二中的实验数据，可以发现，作用在杠杆一端的阻力不变时，要使杠杆平衡，当动力作用点不变，动力的方向改变以后，动力的大小与______有关，______．
（4）进一步综合分析表一与表二中的实验数据及相关条件，可得出的初步结论是：作用在杠杆一端的阻力不变时，影响杠杆平衡的因素是______．

Answer

此题研究了当阻力不变时，杠杆平衡时动力的大小与支点到动力作用点、动力的方向之间的关系，应用控制变量法可解决．
【解析】
（1）当阻力不变时，杠杆平衡时动力的大小与支点到动力作用点之间的关系，应控制动力方向不变，研究第二列与第四列实验数据；
（2）研究第二列与第四列实验数据可知，当支点到动力作用点不变时，改变动力的方向，θ越大，动力越小；
（3）θ越大，支点到力的作用线的距离越大，我们同时发现此时动力越小；
（4）综合1、2、3、结论，我们可以得到：影响杠杆平衡时拉力的大小与动力的大小、支点到动力作用线的距离有关．
故答案：（1）第二列与第四列．
（2）改变动力的方向，θ越大，动力越小．
（3）支点到动力作用线的距离；该距离越大，动力越小．
（4）动力的大小、支点到动力作用线的距离．