Question

4．如图所示，杆秤秤砣的质量为0.5千克，杆秤的最大秤量（即被测物的最大质量）为2.5千克，被测物到秤纽的距离为0.1米，杆秤的质量忽略不计．求：
（1）秤砣的重力；
（2）最大称量时，秤砣到秤钮的距离；
（3）将秤纽往左（选填“左”或“右”）移动，杆秤的最大秤量会变大，若秤钮移动的距离为0.04米，能不能称量为4千克的物体？（请通过计算说明）

Answer 1

分析 （1）根据G=mg即可求出秤砣的重力；
（2）根据杠杆平衡的条件即可求出秤砣到秤纽的距离；
（3）根据杠杆平衡的条件分析要使称量的物重增大，秤纽需要移动的方向；根据杠杆平衡的条件计算称量物体质量为4kg时对应的力臂，然后与原来力臂比较，从而得出结论．

解答 解：（1）G=mg=0.5kg×9.8N/kg=4.9N；
（2）杠杆平衡时，由F₁L₁=F₂L₂可得：
即G_砣L_砣=G_物L_物
m_砣gL_砣=m_物gL_物
L_砣=$\frac{{m}_{物}{L}_{物}}{{m}_{砣}}$=$\frac{2.5kg×0.1m}{0.5kg}$=0.5m；
（3）由G_砣L_砣=G_物L_物可知，在秤砣的重力一定的情况下，当物体质量增大时，物体对应的力臂需减小，秤砣对应的力臂需增大，因此秤纽需向左移动．
由杠杆平衡的条件可得：
G_砣L_砣′=G_物′L_物′
L_砣′=$\frac{{G}_{物}′{L}_{物}′}{{G}_{砣}}$=$\frac{4kg×（0.1m-0.04m）}{0.5kg}$=0.48m＜0.5m，所以能称质量为4kg的物体．
答：（1）秤砣的重力为4.9N；
（2）最大称量时，秤砣到秤钮的距离为0.5m；
（3）左，能称量质量为4千克的物体．

点评 此题主要考查的是学生对重力计算、杠杆平衡条件应用的理解和掌握，基础性题目．