Question

小華用一根細(xì)線拴住一端粗、一端細(xì)的實(shí)心胡蘿卜后懸掛起來，調(diào)節(jié)胡蘿卜的軸線靜止在水平位置，如圖所示，取下胡蘿卜在拴線處沿豎直方向?qū)⒑�蘿卜切成A、B兩段．那么A、B哪段重些呢？同組的甲、乙、丙三個(gè)同學(xué)提出了各自的猜想：
甲：A較重；
乙：B較重；
丙：A、B一樣重．
（1）為了驗(yàn)證甲、乙、丙三個(gè)同學(xué)的猜想是否正確，小華從實(shí)驗(yàn)室取來一個(gè)常用測量工具設(shè)計(jì)了一個(gè)簡易實(shí)驗(yàn)，很快判斷出A、B的輕重．她選擇的測量工具是：______，小欣卻認(rèn)為不需要測量，只要根據(jù)已學(xué)知識(shí)______，通過觀察便可以判斷出A、B哪段較重．
（2）為進(jìn)一步研究類似A、B輕重的問題，小鵬設(shè)計(jì)并完成了如圖甲所示的三個(gè)實(shí)驗(yàn)．

小鵬的實(shí)驗(yàn)，可以驗(yàn)證______同學(xué)的猜想是正確的（填“甲”、“乙”或“丙”），小鵬通過實(shí)驗(yàn)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）小輝為了驗(yàn)證小鵬的結(jié)論是否正確，又設(shè)計(jì)了如圖所示乙的實(shí)驗(yàn)作進(jìn)一步的探究，實(shí)驗(yàn)時(shí)他應(yīng)將彈簧測力計(jì)鉤在杠桿右側(cè)的不同位置沿______（填“豎直”或“傾斜”）方向向下拉，使杠桿在______位置平衡，并收集相關(guān)數(shù)據(jù)，分析歸納得出小鵬的結(jié)論是不正確的．

Answer 1

【答案】分析：（1）可用彈簧測力計(jì)測量A、B兩段蘿卜的重力進(jìn)行比較；先確定兩邊力臂大小關(guān)系，再由杠桿的平衡條件來判斷，力臂越短的那邊蘿卜重力大；
（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．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：解：
（1）所用器材：彈簧測力計(jì)，操作方法：分別測出A、B的重G_A和G_B，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(gè)數(shù)相等，力臂格數(shù)也相等．第二幅圖左邊鉤碼個(gè)數(shù)為3個(gè)，力臂為2格．右邊鉤碼個(gè)數(shù)為2個(gè)，力臂為3格．第三幅圖左邊鉤碼個(gè)數(shù)為3個(gè)，力臂為2格，右邊鉤碼個(gè)數(shù)為1個(gè)，力臂為6格．由杠桿的平衡條件知．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，其力臂越小．即甲同學(xué)猜想正確．故答案為甲．
（3）當(dāng)彈簧測力計(jì)不是在豎直方向拉時(shí)，如右圖方向拉時(shí)，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）彈簧測力計(jì)；杠桿平衡條件；
（2）甲；
（3）傾斜，水平．
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．