Question

小明用細(xì)繩、重量可忽略的長(zhǎng)硬棒、刻度尺、一瓶600mL的水（空瓶的質(zhì)量忽略不計(jì)）來(lái)估測(cè)書(shū)包質(zhì)量．
（1）這瓶水的質(zhì)量m=

 

kg．
（2）小明用如圖所示的裝置估測(cè)書(shū)包質(zhì)量，他手提細(xì)繩，若硬棒水平靜止．請(qǐng)?jiān)趫D中標(biāo)出需要測(cè)量的物理量，并用符號(hào)表示．
（3）書(shū)包的質(zhì)量為

 

kg（用上述求得及所測(cè)得的物理量符號(hào)表示）．
（4）若測(cè)量中硬棒掛書(shū)包一端下沉，你有什么辦法讓硬棒恢復(fù)水平平衡？

Answer 1

分析：（1）根據(jù)m=ρV計(jì)算出水的質(zhì)量；
（2）標(biāo)出兩邊力臂的大小，細(xì)繩處為支點(diǎn)；
（3）估計(jì)書(shū)包和水瓶的力臂之間的關(guān)系，根據(jù)公式F₁L₁=F₂L₂進(jìn)行判斷；
（4）當(dāng)書(shū)包一端下沉，說(shuō)明書(shū)包重力與其力臂的乘積過(guò)大，因此減小書(shū)包的重力或者減小其力臂．

解答：解：
（1）水的質(zhì)量m=ρ_水V=1g/cm³×600cm³=600g=0.6kg；
（2）要得出書(shū)包的重力，還需測(cè)出書(shū)包及水瓶對(duì)杠桿力的力臂，如圖所示：
（3）根據(jù)杠桿的平衡條件：
G_包L₁=G_瓶L₂
則G_包=

G瓶L2

L1

=

L2

L1

?6N，
所以質(zhì)量為m_包=

L2

L1

?0.6kg；
（4）若包一端下沉，則說(shuō)明包對(duì)杠桿的力與其力臂的乘積大于瓶對(duì)杠桿的力與其力臂的乘積，所以應(yīng)該減小L₁，將細(xì)繩向左移動(dòng)或把書(shū)包向右移動(dòng)一點(diǎn)．
故答案為：（1）0.6；（2）如圖所示
；
（3）

L2

L1

?0.6；（4）把水瓶向右移動(dòng)一點(diǎn)（或把細(xì)繩向左移動(dòng)一點(diǎn)）．

點(diǎn)評(píng)：這是一道杠桿與密度的綜合題，考查了學(xué)生對(duì)杠桿平衡條件的理解以及密度與質(zhì)量關(guān)系的簡(jiǎn)單計(jì)算．在填寫(xiě)質(zhì)量與重量時(shí)注意寫(xiě)上單位．