Question

17．如圖1所示：在拴線處沿豎直方向?qū)⒑�蘿卜切成A、B兩段．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)計一個簡易實驗，判斷A、B的輕重？操作方法：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）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根據(jù)圖2的實驗，可以判斷甲同學的猜想是正確的（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．這個結(jié)是否正確？不正確；當彈簧測力計不是在豎直方向拉時（即傾斜拉杠桿），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．．

Answer 1

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．由杠桿的平衡條件來判斷，從圖中的三次實驗可知鉤碼的重力越大，其力臂越短，即蘿卜的重力越大，蘿卜就越短；
（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；此結(jié)論錯誤，可以用圖的器材判斷出，讓測力的方向不沿豎直方向而是斜著拉時，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 解：（1）操作方法：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從圖中可以看出第一幅圖左右鉤碼個數(shù)相等，力臂也相等；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；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這個結(jié)論是錯誤的；當彈簧測力計不是在豎直方向拉時（即傾斜拉杠桿），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）甲；不正確；當彈簧測力計不是在豎直方向拉時（即傾斜拉杠桿），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．

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．