Question

7．小聰估測(cè)書包重力，現(xiàn)有細(xì)繩、重力可忽略的長(zhǎng)硬棒、刻度尺、一瓶600mL的水，空瓶的質(zhì)量忽略不計(jì)．
（1）這瓶水的質(zhì)量是：0.6Kg，水的重力G₁=6N（g=10N/Kg）．
（2）手提細(xì)繩，如圖所示，若硬棒水平靜止，在圖中標(biāo)示需要測(cè)量的長(zhǎng)度．
（3）書包重力G₂約為$\frac{{L}_{2}}{L1}$×6N（用上述求得及所測(cè)得的物理量符號(hào)表示）．
（4）若測(cè)量中硬棒掛書包一端下沉，你有什么辦法讓硬棒恢復(fù)水平平衡？（寫一種方法）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)m=ρV計(jì)算出水的質(zhì)量，根據(jù)G=mg計(jì)算出其重力；
（2）細(xì)繩處為支點(diǎn)，根據(jù)力臂定義（從支點(diǎn)到力的作用線的距離）標(biāo)出兩邊力臂的大小，；
（3）根據(jù)杠桿平衡條件F₁L₁=F₂L₂寫出書包的重力表達(dá)式；
（4）當(dāng)書包一端下沉，說(shuō)明書包重力與其力臂的乘積過(guò)大，因此減小書包的重力或者減小其力臂．

解答 解：
（1）水的體積V=600ml=600cm³，
由ρ=$\frac{m}{V}$得水的質(zhì)量：
m=ρ_水V=1g/cm³×600cm³=600g=0.6kg，
水的重力：
G=mg=0.6kg×10N/kg=6N；
（2）要得出書包的重力，還需測(cè)出書包及水瓶對(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=$\frac{{G}_{瓶}{L}_{2}}{{L}_{1}}$=$\frac{{L}_{2}}{{L}_{1}}$×6N；
（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或增大L₂，將細(xì)繩向左移動(dòng)或把書包向右移動(dòng)一點(diǎn)．
故答案為：（1）0.6；6；（2）如圖所示；（3）$\frac{{L}_{2}}{{L}_{1}}$×6N；（4）把水瓶向右移動(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．在填寫質(zhì)量與重力時(shí)注意寫上單位．