Question

如圖a所示是一個用不變形的硬紙片環（圖中灰色部分）和橡皮筋（圖中輪輻部分）制成的轉盤，橡皮筋一端與轉盤的中心軸相連且均繃緊．現將轉盤的中心軸水平放置在支架上，如圖b所示，使轉盤處于豎直平面內．
（1）通過怎樣的操作，可以判斷轉盤的重心恰好在中心軸上？
（2）將一個發光的白熾燈泡，靠近放在圖a中轉軸右側水平橡皮筋附近，你會看到什么現象？并簡述產生這一現象的原理．

Answer 1

分析：（1）當轉盤的重心在轉軸上時，轉盤重心關于轉軸的力臂為零，轉盤可以任意自由轉動，轉盤可以在任何位置平衡；
（2）橡皮筋受熱后會變形，轉盤重心位置改變，不在轉盤的重心，轉盤重心對轉軸的力臂不為零，轉盤會在重力作用下轉動．

解答：解：（1）用力使轉盤轉動，如果轉盤可以繞水平中心軸自由轉動，且將轉盤轉至任意位置，盤均可保持平衡，
則轉盤的重心恰好在中心軸上．
（2）將一個發光的白熾燈泡，靠近放在圖a中轉軸右側水平橡皮筋附近，會看到轉盤會沿逆時針轉動；
這是因為：用發光的白熾燈在轉盤右側照射時，橡皮筋受熱發生收縮，轉盤的重心左移，轉盤在重力作用下會逆時針轉動．

點評：本題考查了物體平衡的判定、重心對物體運動的影響，本題是一道難度較大的應用題，是一道難題；要注意應用所學知識解決實際問題的能力．