Question

小華用一根細線拴住一端粗、一端細的實心胡蘿卜后懸掛起來，調節(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將胡蘿卜切成A、B兩段．那么A、B哪段重些呢？同組的甲、乙、丙三個同學提出了各自的猜想：
甲：A較重；
乙：B較重；
丙：A、B一樣重．
（1）為了驗證甲、乙、丙三個同學的猜想是否正確，小華從實驗室取來一個常用測量工具設計了一個簡易實驗，很快判斷出A、B的輕重．她選擇的測量工具是：

彈簧測力計

，小欣卻認為不需要測量，只要根據(jù)已學知識

杠桿平衡條件

，通過觀察便可以判斷出A、B哪段較重．
（2）為進一步研究類似A、B輕重的問題，小鵬設計并完成了如圖甲所示的三個實驗．

小鵬的實驗，可以驗證

甲

同學的猜想是正確的（填“甲”、“乙”或“丙”），小鵬通過實驗得出結論：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．
（3）小輝為了驗證小鵬的結論是否正確，又設計了如圖所示乙的實驗作進一步的探究，實驗時他應將彈簧測力計鉤在杠桿右側的不同位置沿

傾斜

（填“豎直”或“傾斜”）方向向下拉，使杠桿在

水平

位置平衡，并收集相關數(shù)據(jù)，分析歸納得出小鵬的結論是不正確的．

Answer 1

分析：（1）可用彈簧測力計測量A、B兩段蘿卜的重力進行比較；先確定兩邊力臂大小關系，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）此結論是錯誤的，讓拉力的方向不沿豎直方向而是傾斜時，根據(jù)其讀數(shù)及構碼重和各自作用點到支點的距離關系便可證明此結論是錯誤的．

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，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．可得重力越大，其力臂越小．即甲同學猜想正確．故答案為甲．
（3）當彈簧測力計不是在豎直方向拉時，如右圖方向拉時，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”可判斷這個結論錯誤． 
故答案為：（1）彈簧測力計；杠桿平衡條件；
（2）甲；
（3）傾斜，水平．

點評：此題主要考查學生對于杠桿平衡條件的理解，解題的關鍵是理解力臂的概念，它是指從支點到力的作用線的距離．