span style="font-size:10.5pt">span style="line-height:150%">span style="font-family:Calibri">span style="line-height:150%">span style="font-family:宋体">如图甲所示是路边交通指示牌，通过横杆A

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20017. （2019•西工大附中•真题）如图甲所示是路边交通指示牌，通过横杆A、B与立柱相连，细心的小明发现路边的立柱都是空心圆柱而不是空心方柱。

（1）小明猜想可能是空心圆柱比空心方柱的抗压能力强，为此设计了下面的探究活动，如图乙所示，分别在圆纸管和方纸管上面施加压力，观察并记录纸管的形变情况，如下表所示：

压力/N 类型	3	6	9	12
圆纸管	完好	完好	完好	完好
方纸管	完好	完好	轻度瘪	严重瘪

在探究过程中，除了要保持纸管的材料、长度、横截面积相同外，还要保持纸管的　   　相同。小明经过多次实验验证了自己的猜想是正确的。
（2）图甲中指示牌的总质量是300kg，长为4m，高为2.5m，AB间距离为1m。（忽略指示牌与立柱之间的距离，g取10N/kg）立柱对横杆B的作用力的方向是　   　，大小是　   　N．横杆B对立柱压力的受力面积为400cm²，则横杆B对立柱的压强是　   　Pa．立柱固定在地面上，为了增加立柱的稳定性，最好在立柱底座的　   　（左/右）侧增加固定螺丝。
（3）请你写出生活中应用本实验结论的一个实例　   　。

共享时间:2020-07-30 难度:5

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[考点]

作光的折射光路图

[答案]

答案详见解答

[解析]

解：（1）根据控制变量法，在探究过程中，除了要保持纸管的材料、长度、横截面积相同外，还要保持纸管的厚度相同。小明经过多次实验验证了自己的猜想是正确的；
（2）指示牌为一杠杆，如下所示，A为支点，指示牌的重心在其几何中心，其重力为动力：
F₁＝G，动力臂为：
L₁＝

＝2m，阻力为立柱对B施加水平向左的力F₂，阻力臂为：
L₂＝1m，
根据杠杆的平衡条件：
F₁L₁＝F₂L₂
F₂＝

＝

＝6000N

根据力的相互性，横杆B对立柱压力为F＝6000N
横杆B对立柱压力的受力面积为400cm²，则横杆B对立柱的压强是：
p＝

＝

＝1.5×10⁵Pa。
把立柱看作一杠杆，指示牌对立柱的作用力使其有逆时针转动的趋势，阻力要使其顺时针转动，故立柱固定在地面上，为了增加立柱的稳定性，最好在立柱底座的右侧增加固定螺丝；
（3）请生活中应用本实验结论的一个实例：双杆都是圆管。
故答案为：（1）厚度；（2）水平面左；6000；1.5×10⁵；右；（3）双杆都是圆管。

[点评]

本题考查了"控制变量法与探究性实验方案",属于"综合题"，熟悉题型是解题的关键。

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