题目内容

有一等臂天平，右边托盘上放砝码，左边托盘上放一容器，容器内装有水，水中有一小木球，木球通过细绳与容器底部相连，如图1所示，天平平衡.现因故细绳突然断裂，则天平（）
A.仍处于平衡
B．顺时针转
C．逆时针转
D．无法判断天平的情况

B
【试题分析】
这是一典型的易错题.认为总质量不变，错选选项A；认为木球加速上升，水对木球的作用力大于木球的重力，错选选项C.有的虽然运用系统重心加速下降，正确地选择选项B，但并没真正地搞清物体间力的相互作用.木球加速上升时，虽然木球对水的作用力F1大于木球的重力m₁g,但此时有一个“水球”要以相同的力加速下降来填补原来木球的位置，这个“水球”对水的作用力F₂小于“水球”的重力m₂g，由牛顿第二、第三定律得F₁=m₁g+m₁a、F₂=m₂g-m₂a，这样木球和“水球”对水的作用力比木球加速上升前增加了F=m₁a-m₂a，木球比同体积的“水球”的质量要少，因此木球上升的过程中，木球和“水球”对水的作用力减小，所以应选择选项B.

练习册系列答案

（写出物理量的名称并用字母表示）．
②动摩擦因数μ的表达式为μ=

．
（2）若将上述装置改为如图乙所示的装置，利用刻度尺、秒表、轻绳、轻滑轮、轨道、滑块、托盘和砝码等器材来测定滑块和轨道间的动摩擦因数μ．滑块和托盘上分别放有若干个砝码，滑块质量为M，滑块上砝码的总质量为m'，托盘和盘中砝码的总质量为m．实验中，滑块在水平轨道上从A到B做初速度为零的匀加速直线运动，重力加速度g取10m/s²．
①为测量滑块的加速度a，须测出它在A、B间运动的

与

，计算a的运动学公式是

；
②根据牛顿第二定律得到a与m的关系为：a=

(1+μ)g

M+m+m′

m-μg，若想通过多次改变m，测出相应的a值，并利用上式来计算μ．要求a是m的一次函数，必须使上式中的

保持不变，实验中应将从托盘中取出的砝码置于

．

移栽树木时，一般都要去掉许多枝叶．某同学为了证明其必要性，设计了一个实验．如下图所示，天平两托盘上的盛水烧杯内分别插有树叶一多一少的两树枝，开始时天平平衡，今将天平移至阳光下，则

(1)经过一段时间，天平失去平衡，主要原因是

[　　]

A．光合作用　　　　 B．杯中水的蒸发

C．树叶的蒸腾作用 D．树叶的呼吸作用

(2)某同学为了使倾斜的天平恢复平衡，将游码E向________移动距离s，已知游码质量为m，天平臂长为L．则在这段时间内两树枝的树叶蒸腾出去的水分质量之差Δm________．

在地面上如何显示物体所受重力的变化，进而证明引力与距离的平方成反比的关系？一位学生巧妙地设计了如下的实验：下图是一架等臂天平，两边各有上、下两个秤盘，相距h=1m．先在左边上面的秤盘中放一个质量m=1kg的物体，在右边上面的秤盘中放砝码使其平衡．然后把左边的物体移到下面的秤盘中，右边的砝码仍留在上面的秤盘中．由于两边物体离地心的距离不同，所受的引力不同，天平将失去平衡．为了使天平恢复平衡，需要在右边下面的秤盘中添加质量为D m的砝码．根据D m的值即可验证引力与距离的平方成反比关系．请对该同学的实验设计做出评价．

（1）如图甲所示，质量不同的两个物体A和B，用跨过定滑轮的细绳相连．开始时B放在水平桌面上，A离地面有一定的高度，从静止开始释放让它们运动，在运动过程中B始终碰不到滑轮，A着地后不反弹．不计滑轮与轴间摩擦及绳子和滑轮的质量，用此装置可测出B物体与水平桌面间的动摩擦因数μ．在本实验中需要用到的测量工具是天平、刻度尺．

①需要测量的物理量是（写出物理量的名称并用字母表示）．
②动摩擦因数μ的表达式为μ=．
（2）若将上述装置改为如图乙所示的装置，利用刻度尺、秒表、轻绳、轻滑轮、轨道、滑块、托盘和砝码等器材来测定滑块和轨道间的动摩擦因数μ．滑块和托盘上分别放有若干个砝码，滑块质量为M，滑块上砝码的总质量为m'，托盘和盘中砝码的总质量为m．实验中，滑块在水平轨道上从A到B做初速度为零的匀加速直线运动，重力加速度g取10m/s²．
①为测量滑块的加速度a，须测出它在A、B间运动的与，计算a的运动学公式是；
②根据牛顿第二定律得到a与m的关系为： $数学公式$ ，若想通过多次改变m，测出相应的a值，并利用上式来计算μ．要求a是m的一次函数，必须使上式中的保持不变，实验中应将从托盘中取出的砝码置于__．

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