Question

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

Answer 1

【答案】分析：（1）當轉(zhuǎn)盤的重心在轉(zhuǎn)軸上時，轉(zhuǎn)盤重心關于轉(zhuǎn)軸的力臂為零，轉(zhuǎn)盤可以任意自由轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)盤可以在任何位置平衡；
（2）橡皮筋受熱后會變形，轉(zhuǎn)盤重心位置改變，不在轉(zhuǎn)盤的重心，轉(zhuǎn)盤重心對轉(zhuǎn)軸的力臂不為零，轉(zhuǎn)盤會在重力作用下轉(zhuǎn)動．
解答：解：（1）用力使轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動，如果轉(zhuǎn)盤可以繞水平中心軸自由轉(zhuǎn)動，且將轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)至任意位置，盤均可保持平衡，
則轉(zhuǎn)盤的重心恰好在中心軸上．
（2）將一個發(fā)光的白熾燈泡，靠近放在圖a中轉(zhuǎn)軸右側(cè)水平橡皮筋附近，會看到轉(zhuǎn)盤會沿逆時針轉(zhuǎn)動；
這是因為：用發(fā)光的白熾燈在轉(zhuǎn)盤右側(cè)照射時，橡皮筋受熱發(fā)生收縮，轉(zhuǎn)盤的重心左移，轉(zhuǎn)盤在重力作用下會逆時針轉(zhuǎn)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．