Question

12．關(guān)于機(jī)械的研究

（1）某同學(xué)利用身邊的塑料直尺和硬幣若干來驗(yàn)證杠桿平衡的條件，如圖甲所示，當(dāng)杠桿在水平位置平衡時(shí)，他測出從支點(diǎn)O到硬幣邊緣的距離作為力臂L₁和L₂的大小，他測力臂的方法是錯(cuò)誤的（選填“正確”或“錯(cuò)誤”）．如果將兩邊的硬幣以相同大小的速度同時(shí)做遠(yuǎn)離支點(diǎn)的勻速移動，則杠桿右端向下傾斜 （選填“仍平衡”、“左端向下傾斜”或“右端向下傾斜”）．
（2）某小組同學(xué)在探究滑輪組的機(jī)械效率與哪些因素有關(guān)時(shí)，提出了一些猜想．為了驗(yàn)證猜想是否正確，該小組同學(xué)們按如圖丙所示的A、B、C、D四種情形組裝滑輪組．
為了驗(yàn)證猜想“兩個(gè)相同滑輪組成的滑輪組，其機(jī)械效率與滑輪組細(xì)線的繞法有關(guān)”，應(yīng)選擇裝配圖中的AC或BD兩組滑輪組做對比實(shí)驗(yàn)；按裝配圖A、B或圖C、D兩個(gè)滑輪組做對比實(shí)驗(yàn)，可以驗(yàn)證什么猜想？同一滑輪組，機(jī)械效率與物重是否有關(guān)．

Answer 1

分析 （1）幾個(gè)硬幣放在杠桿上，杠桿在水平位置平衡，幾個(gè)硬幣的重心在硬幣平面圓心的直線上，作用在杠桿上的力的作用線通過平面圓的圓心，力臂是從支點(diǎn)到平面圓心的距離．
可以采用極端的方法，兩端硬幣遠(yuǎn)離支點(diǎn)移動相同的距離，當(dāng)杠桿左端的硬幣移動到最左端時(shí)，右端硬幣到離右端還有一段距離，杠桿的右端會下沉；
（2）運(yùn)用控制變量法，研究與細(xì)線繞法時(shí)，應(yīng)控制物重相同；當(dāng)繞線方式相同，物重不同時(shí)，研究的是機(jī)械效率與物重的關(guān)系．

解答 解：
（1）硬幣放在杠桿上，杠桿在水平位置平衡，硬幣作用在杠桿上的力通過硬幣平面圓心，力臂是從最下面平面圓心到支點(diǎn)的距離，所以他測力臂的方法是錯(cuò)誤的；
如果將兩邊的硬幣以相同速度同時(shí)勻速做遠(yuǎn)離支點(diǎn)的運(yùn)動，在相同時(shí)間內(nèi)，左端的硬幣先離開杠桿，右端的硬幣仍然在杠桿上，杠桿會向右傾斜；
（2）由運(yùn)用控制變量法可知，研究與細(xì)線繞法時(shí)，應(yīng)控制物重相同，故選圖A、C（或B、D）；
由A、B或圖C、D兩個(gè)滑輪組當(dāng)繞線方式相同，物重不同時(shí)，研究的是機(jī)械效率與物重的關(guān)系．
故答案為：（1）錯(cuò)誤；右端向下傾斜；（2）AC或BD；同一滑輪組，機(jī)械效率與物重是否有關(guān)．

點(diǎn)評 本題主要考查了力臂的問題，力臂是力的作用線到支點(diǎn)的距離，而不是力的作用點(diǎn)到支點(diǎn)的距離．在控制變量法的應(yīng)用中要能找到相同和不同之處．