题目内容
【题目】某科学兴趣小组在科学拓展课中想探究“在只有体重秤的情况下,如何测出汽车引擎盖的质量”这一问题。小组同学设计并实施了如下实验方案:让小明同学先站在一只体重计上,此时体重计显示的读数为58Kg,接着让小明站在体重计上用双手竖直将引擎盖微微抬起,此时体重计显示的读数为78Kg,最后画出了引擎盖的模型如图2.引擎盖可绕O点自由转动,A为引擎盖重心位置,并且测得OB=130cm,AB=50cm。
据此回答:
(1)引擎盖的质量为多少千克?(写出计算过程)
(2)如果一直让小明用双手竖直向上匀速抬起引擎盖,体重计显示的读数将__________ (选填“增大”或“不变”或“减小”)。
(3)小明发现抬引擎盖的手臂也能画成杠杆的模型图。请帮他画出手臂杠杆及其五要素。
【答案】 引擎盖的质量为32.5kg 不变 见解析
【解析】(1)由题意知,体重计的示数变化为:
.
则老王所受引擎盖的压力:
.
根据力的作用的相互性可知,老王对引擎盖的动力:.
根据杠杆的平衡条件可得:,
则.
则引擎盖的质量为:
.
(2)如果一直让老王用双手竖直向上匀速抬起引擎盖,引擎盖的重力不变,动力臂和阻力臂的比值也不变,所以力F不变,则体重计显示的读数将不变.
(3)将抬引擎盖的手臂看成杠杆,肘部为支点,引擎盖对手的压力是阻力,肱二头肌向上收缩产生的力是动力,并由此画出两个力的力臂如图所示:
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