Question

18．用細(xì)線拴住一端粗、一端細(xì)的實心胡蘿卜并懸掛起來，靜止后胡蘿卜的軸線水平，如圖1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(xué)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)計一個簡易實驗，判斷A、B的輕重．
所用器材：彈簧測力計；操作方法：分別測出A、B的重G_A和G_B比較即可；
（2）為進(jìn)一步研究類似A、B輕重的問題，某同學(xué)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(jìn)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．根據(jù)圖2的實驗，可以判斷甲同學(xué)的猜想是正確的（填“甲”、“乙”或“丙”）上述實驗裝置也可以用來探究“杠桿平衡條件”實驗中須讓杠桿在水平位置平衡的原因是便于測量力臂．該實驗需要進(jìn)行多次的原因是：得出普遍性規(guī)律，避免偶然性．

Answer 1

分析 （1）可用彈簧測力計測量A、B兩段蘿卜的重力進(jìn)行比較；
（2）從三幅中可看出，當(dāng)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(xué)的猜想是正確的．
杠桿在水平位置平衡后，支點到力的作用點的距離就是力臂；
實驗中需多次實驗，得出平衡條件，使結(jié)論更普遍性．

解答 解：
（1）所用器材：彈簧測力計；
操作方法：分別測出A、B的重G_A和G_B比較即可．若G_A＞G _B，則甲猜想正確；若G_A＜G_B，則乙猜想正確，若G_A=G_B則丙猜想正確；
（2）從圖中可以看出第一幅圖左右鉤碼個數(shù)相等，力臂格數(shù)也相等；
第二幅圖左邊鉤碼個數(shù)為3個，力臂為2格．右邊鉤碼個數(shù)為2個，力臂為3格；
第三幅圖左邊鉤碼個數(shù)為3個，力臂為2格，右邊鉤碼個數(shù)為1個，力臂為6格．
由杠桿的平衡條件知，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，所以重力越大，其力臂越�。�即甲同學(xué)猜想正確；
杠桿只有在水平位置平衡時，杠桿本身才與豎直方向上的重力方向垂直，此時的力臂正好在杠桿上，是相應(yīng)的杠桿的長度，所以測量起來會非常方便；
實驗中多次實驗，是為了得出普遍性結(jié)論，避免偶然性．
故答案為：（1）彈簧測力計；分別測出A、B的重G_A和G_B比較即可；（2）甲；便于測量力臂；得出普遍性規(guī)律，避免偶然性．

點評 杠桿在水平位置平衡后，支點到力的作用點的距離就是力臂，因此在此實驗中我們應(yīng)調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡，以便直接讀出力臂．