题目内容
(2010?长春模拟)学完《杠杆》的知识后,小明设计了一种测量物体质量的工具,如图甲所示,其中AB是一根轻质木杆,AO=OB,O处为提纽.
(1)当把物体放在左盘中,为了使木杆在水平位置平衡,他应在右盘中放入质量与左盘物体质量
(2)他看到物理课本中有这样一句话“托盘天平的两臂长度相等,天平平衡后,被测物体的质量等于砝码的质量”.实际上使用天平经常同时用到砝码和游码,此时被测物体的质量应
(3)他想是否可以不用右盘而直接用一个质量较大的铁块来做游码,于是对上述的设计进行了改进.他更换了一根更长的轻质木杆,并将右盘换成了一个可移动的铁块.如图乙所示,当左盘中放入1kg物体时,铁块正好在C处使木杆在水平位置平衡.若增加左盘中物体的质量,铁块应向
(4)但小明又发现,当左盘中物体质量较大时,无论怎么移动铁块也无法实现木杆在水平位置平衡,请你在不增加木杆长度的情况下,帮助小明实现木杆在水平位置平衡.你的方法是:
(1)当把物体放在左盘中,为了使木杆在水平位置平衡,他应在右盘中放入质量与左盘物体质量
相等
相等
的砝码.在测量中发现,为了测出不同物体的质量,他应该准备不同质量的砝码,很不方便.(2)他看到物理课本中有这样一句话“托盘天平的两臂长度相等,天平平衡后,被测物体的质量等于砝码的质量”.实际上使用天平经常同时用到砝码和游码,此时被测物体的质量应
大于
大于
砝码的质量(选填“大于”、“等于”或“小于”).(3)他想是否可以不用右盘而直接用一个质量较大的铁块来做游码,于是对上述的设计进行了改进.他更换了一根更长的轻质木杆,并将右盘换成了一个可移动的铁块.如图乙所示,当左盘中放入1kg物体时,铁块正好在C处使木杆在水平位置平衡.若增加左盘中物体的质量,铁块应向
右
右
端移动,也能使木杆在水平位置平衡.用这样的方法,就可以标出木杆上不同的位置所对应左盘中不同物体的质量,从而解决(1)中的问题.(4)但小明又发现,当左盘中物体质量较大时,无论怎么移动铁块也无法实现木杆在水平位置平衡,请你在不增加木杆长度的情况下,帮助小明实现木杆在水平位置平衡.你的方法是:
将左盘向提钮方向适当移动
将左盘向提钮方向适当移动
.(写出一种方法即可)分析:根据杠杆平衡条件分析答题,杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂.
解答:解:(1)因为AO=OB,则杠杆是一个等臂杠杆,等臂杠杆平衡时,两盘中物体质量相等;当把物体放在左盘中,为了使木杆在水平位置平衡,他应在右盘中放入质量与左盘物体质量相等的砝码.
(2)在使用天平时,被测物体的质量=砝码的质量+游码所示的质量,因此被测物体的质量大于砝码的质量;
(3)当左盘中放入1kg物体时,铁块正好在C处使木杆在水平位置平衡;若增加左盘中物体的质量,左边力与力臂的乘积变大,由杠杆平衡条件可知,要使木杆在水平位置平衡,铁块应向右端移动,增大铁块重力的力臂,使两边力与力臂的乘积相等,从而使木杆在水平位置平衡.
(4)当左盘中物体质量较大时,无论怎么移动铁块也无法实现木杆在水平位置平衡,在不增加木杆长度的情况下,将左盘向提钮方向适当移动、或增大铁块的质量或、将提钮向左盘方向适当移动都可以使提钮两边力与力臂的乘积相等,使木杆在水平位置保持平衡.
故答案为:(1)相等;(2)大于;(3)右;(4)将左盘向提钮方向适当移动.
(2)在使用天平时,被测物体的质量=砝码的质量+游码所示的质量,因此被测物体的质量大于砝码的质量;
(3)当左盘中放入1kg物体时,铁块正好在C处使木杆在水平位置平衡;若增加左盘中物体的质量,左边力与力臂的乘积变大,由杠杆平衡条件可知,要使木杆在水平位置平衡,铁块应向右端移动,增大铁块重力的力臂,使两边力与力臂的乘积相等,从而使木杆在水平位置平衡.
(4)当左盘中物体质量较大时,无论怎么移动铁块也无法实现木杆在水平位置平衡,在不增加木杆长度的情况下,将左盘向提钮方向适当移动、或增大铁块的质量或、将提钮向左盘方向适当移动都可以使提钮两边力与力臂的乘积相等,使木杆在水平位置保持平衡.
故答案为:(1)相等;(2)大于;(3)右;(4)将左盘向提钮方向适当移动.
点评:本题考查了杠杆平衡条件的应用,认真审题,根据题意应用杠杆平衡条件即可正确解题.
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