Question

用細線拴住一端粗、一端細的實心蘿卜并懸掛起來，靜止后蘿卜的軸線水平，如圖1所示；在拴線處沿豎直方向?qū)⑻}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(shè)計一個簡單實驗，判斷A、B的輕重．
（2）為進一步研究類似A、B輕重的問題，某同學在一根有等間距刻度的均勻杠桿兩側(cè)掛上每個質(zhì)量都相等的鉤碼進行實驗．杠桿靜止于水平狀態(tài)的三次實驗情境如圖2所示．
①據(jù)圖2的實驗，可以判斷______同學的猜想是正確的（填“甲”、“乙”或“丙”）
②根據(jù)圖2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
a．這個結(jié)論______（填“正確”或“不正確”）．
b．請用圖3所示的裝置進行實驗，寫出實驗步驟，說明該結(jié)論是否正確．

Answer 1

解：（1）將天平調(diào)節(jié)平衡，把A、B兩段蘿卜分別放入天平的左右兩盤中，天平的指針向哪邊偏轉(zhuǎn)，哪段蘿卜就重；
（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�。�即甲同學猜想正確；
②實驗時應(yīng)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）將天平調(diào)節(jié)平衡，把A、B兩段蘿卜分別放入天平的左右兩盤中，天平的指針向哪邊偏轉(zhuǎn)，哪段蘿卜就重；
（2）①甲；②a、不正確；b、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．
分析：（1）可用天平來判斷A、B兩段蘿卜哪段重些．將這兩段蘿卜放入天平兩個盤中，天平指針偏向的一邊的蘿卜重些；
（2）①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杠桿的平衡條件：動力×知道到動力作用線的距離=阻力×支點到阻力作用線的距離，
所以此結(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．
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．