Question

用細(xì)線拴住一端粗、一端細(xì)的實(shí)心胡蘿卜并懸掛起來(lái)，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(gè)同學(xué)提出各自的猜想：

甲：A較重     乙：B較重    丙：A、B一樣重．
（1）請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn)，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(pán)．

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(jìn)一步研究類(lèi)似A、B輕重的問(wèn)題．，某同學(xué)在一根有等距離的均勻杠桿兩側(cè)掛上沒(méi)個(gè)質(zhì)量都相等的鉤碼進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，杠桿靜止于水平狀態(tài)的按此實(shí)驗(yàn)情景如圖乙所示
①根據(jù)圖中的實(shí)驗(yàn)，可以判斷

甲

同學(xué)的猜想正確（填“甲”、“乙”或“丙”）
②根據(jù)圖中所示的實(shí)驗(yàn)，該同學(xué)得出結(jié)論只要滿足“阻力×阻力作用點(diǎn)到支點(diǎn)的距離=動(dòng)力×動(dòng)力作用點(diǎn)到支點(diǎn)的距離”，杠桿就能平衡．
③這個(gè)結(jié)論是否正確？
④用丙所示的裝置，怎樣通過(guò)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明該結(jié)論是否正確，寫(xiě)出具體實(shí)驗(yàn)步驟．

Answer 1

分析：（1）可用天平測(cè)量A、B兩段蘿卜的質(zhì)量進(jìn)行比較；
（2）從三幅中可看出，當(dāng)鉤碼的個(gè)數(shù)越少時(shí)，其力臂就越長(zhǎng)．由杠桿的平衡條件可得甲同學(xué)的猜想是正確的．
（3）此結(jié)論是錯(cuò)誤的，讓拉力的方向不沿豎直方向而是傾斜時(shí)，根據(jù)其讀數(shù)及構(gòu)碼重和各自作用點(diǎn)到支點(diǎn)的距離關(guān)系便可證明此結(jié)論是錯(cuò)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(pán)，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(gè)數(shù)和力臂都不變，但右邊隨著鉤碼個(gè)數(shù)的減少，力臂在變大．可得重力越大，其力臂越�。�即甲同學(xué)猜想正確．故答案為甲．
②實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)將彈簧測(cè)力計(jì)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(huì)發(fā)現(xiàn)：“阻力×阻力作用點(diǎn)到支點(diǎn)的距離≠動(dòng)力×動(dòng)力作用點(diǎn)到支點(diǎn)的距離”可判斷這個(gè)結(jié)論錯(cuò)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(pán)；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(cè)力計(jì)斜拉，杠桿平衡讀出示數(shù)；②讀出動(dòng)力、阻力、動(dòng)力作用點(diǎn)和阻力作用點(diǎn)到支點(diǎn)的距離；③根據(jù)F₁×L₁=F₂×L₂，計(jì)算可知結(jié)論不正確．

點(diǎn)評(píng)：此題主要考查學(xué)生對(duì)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(diǎn)到力的作用線的距離．