Question

用細線拴住一端粗、一端細的實心胡蘿卜并懸掛起來，靜止后胡蘿卜的軸線水平，如圖甲所示；在拴線處沿豎直方向?qū)⒑�蘿卜切成A、B兩段．A、B哪段重些呢？甲、乙、丙三個同學提出各自的猜想：

甲：A較重     乙：B較重    丙：A、B一樣重．
（1）請設計一個簡易實驗，判斷A、B的輕重．
所用器材：

天平

操作方法：

把A、B兩段蘿卜分別放入調(diào)好的天平的左右兩盤．

現(xiàn)象及結(jié)論：

天平指針向哪邊偏轉(zhuǎn)，哪段蘿卜就重．

（2）為進一步研究類似A、B輕重的問題．，某同學在一根有等距離的均勻杠桿兩側(cè)掛上沒個質(zhì)量都相等的鉤碼進行實驗，杠桿靜止于水平狀態(tài)的按此實驗情景如圖乙所示
①根據(jù)圖中的實驗，可以判斷

甲

同學的猜想正確（填“甲”、“乙”或“丙”）
②根據(jù)圖中所示的實驗，該同學得出結(jié)論只要滿足“阻力×阻力作用點到支點的距離=動力×動力作用點到支點的距離”，杠桿就能平衡．
③這個結(jié)論是否正確？
④用丙所示的裝置，怎樣通過實驗說明該結(jié)論是否正確，寫出具體實驗步驟．

Answer 1

分析：（1）可用天平測量A、B兩段蘿卜的質(zhì)量進行比較；
（2）從三幅中可看出，當鉤碼的個數(shù)越少時，其力臂就越長．由杠桿的平衡條件可得甲同學的猜想是正確的．
（3）此結(jié)論是錯誤的，讓拉力的方向不沿豎直方向而是傾斜時，根據(jù)其讀數(shù)及構(gòu)碼重和各自作用點到支點的距離關(guān)系便可證明此結(jié)論是錯誤的．

解答：（1）所用器材：①天平．②操作方法：分別把A、B放入調(diào)好的天平兩盤，觀察指針的位置；③指針偏向哪側(cè)，則哪側(cè)重；
（2）①三幅圖中左邊鉤碼個數(shù)和力臂都不變，但右邊隨著鉤碼個數(shù)的減少，力臂在變大．可得重力越大，其力臂越小．即甲同學猜想正確．故答案為甲．
②實驗時應將彈簧測力計鉤在杠桿右側(cè)的不同位置沿傾斜方向拉，使杠桿在水平位置平衡，會發(fā)現(xiàn)：“阻力×阻力作用點到支點的距離≠動力×動力作用點到支點的距離”可判斷這個結(jié)論錯誤．
故答案為：（1）天平；把A、B兩段蘿卜分別放入調(diào)好的天平的左右兩盤；天平指針向哪邊偏轉(zhuǎn)，哪段蘿卜就重．
（2）甲；不正確．步驟：①將測力計斜拉，杠桿平衡讀出示數(shù)；②讀出動力、阻力、動力作用點和阻力作用點到支點的距離；③根據(jù)F₁×L₁=F₂×L₂，計算可知結(jié)論不正確．

點評：此題主要考查學生對于杠桿平衡條件的理解，解題的關(guān)鍵是理解力臂的概念，它是指從支點到力的作用線的距離．