17.桿秤是中國古代沿用至今的常用測量工具,某次綜合實踐活動中,小明所在活動小組用木桿、鐵塊、秤鉤、細(xì)線等制作了一把“桿秤”如圖甲所示.他們在制作過程中學(xué)習(xí)了大量關(guān)于桿秤的知識,并提出了一系列問題.
問題一:如何標(biāo)注桿秤的刻度?
問題二:桿秤的刻度是均勻的嗎?
問題三:如何增大桿秤的量程?…

(1)關(guān)于刻度,他們查閱到了如下資料:如圖乙所示為桿秤的示意圖,點O為提紐(相當(dāng)于杠桿的支點),C為定星點,G0為秤桿、秤鉤的自重,重心在點B處,秤砣重為G1.不掛重物,且秤砣在定星點時,桿秤在水平位置平衡:
當(dāng)在秤鉤上掛一重物Gx,秤砣移到距定星點x處時,桿秤剛好在水平位置平衡:
可得;
G1•OC=G0•OB
G1(x+OC)=Gx•OA+G0OB
x=$\frac{{G}_{x}}{{G}_{1}}$•OA
由上述推導(dǎo)可得,x與Gx成正比,因此桿秤的刻度是均勻的(選填“均勻的”或“不均勻的”);在上述資料中,桿秤每次都需調(diào)節(jié)到水平位置平衡,這樣操作的好處是便于測量力臂.
(2)操作過程中,小明在右側(cè)掛鉤上掛一重物,測得OA為5cm,x為50cm,又已知秤砣質(zhì)量為50g;請通過計算幫助小明標(biāo)注此位置所代表的物體質(zhì)量.
(3)小明在調(diào)查過程中還發(fā)現(xiàn),市場上的桿秤往往有A、B是兩個不同量程的提紐(如圖丙所示),秤鉤C處懸掛被測物,提起提紐A或B,在秤桿E上移動秤砣D,達(dá)到平衡后,根據(jù)秤砣的位置可以在秤桿上讀出被測物的質(zhì)量.有關(guān)該桿秤下列判斷中正確的是B
A.它只能測量比秤砣質(zhì)量大的物體
B.用提紐A時比用提紐B時的量程更大
C.將秤砣質(zhì)量減少,則該秤的讀數(shù)將偏小
D.只有當(dāng)秤桿的粗細(xì)均勻時,桿秤的刻度才是均勻的.

分析 (1)①根據(jù)支點的概念分析解答;
②刻度是否均勻,取決于x與Gx是否成正比或正比例函數(shù)關(guān)系.
③杠桿在水平位置平衡時,力的方向與杠桿垂直,力臂的長度可以直接從杠桿上讀出來.
(2)在(1)的基礎(chǔ)上,根據(jù)杠桿平衡條件分析解答即可;
(3)桿秤利用的是杠桿的平衡條件,通過力臂的大小關(guān)系得出物體重和秤砣重之間的關(guān)系,進(jìn)而得出物體的質(zhì)量與秤砣的質(zhì)量之間的關(guān)系,測量的是物體的質(zhì)量;
當(dāng)從秤紐A換到秤紐B時,分析兩邊力和力臂的大小是否變化,根據(jù)杠桿平衡條件得出最大測量值的變化.

解答 解:(1)①如圖乙所示為桿秤的示意圖,在稱量物體質(zhì)量時,杠桿圍繞點O轉(zhuǎn)動,故點O提紐相當(dāng)于杠桿的支點;
②由上述推導(dǎo)x=$\frac{{G}_{X}}{{G}_{1}}$•OA,可得,x與Gx成正比,因此桿秤的刻度是均勻的;
③力臂等于支點到力的作用線的垂直距離,當(dāng)杠桿在水平位置平衡時,力的方向與杠桿垂直,力臂可以從杠桿標(biāo)尺刻度上直接讀出來,便于測量力臂.
(2)不掛重物,且秤砣在定星點時,桿秤在水平位置平衡:G1•OC=G0•OB.
當(dāng)在秤鉤上掛一重物Gx,秤砣移到距定星點x處時,桿秤剛好在水平位置平衡:G1(x+OC)=Gx•OA+G0OB,
則有:G1x=Gx•OA,即m1g•x=mxg•OA,
所以,mx=$\frac{{m}_{1}x}{OA}$=$\frac{50g×50cm}{5cm}$=500g;
(3)A、因秤砣的力臂在大于所測量物體的力臂時,就可測量比秤砣質(zhì)量大的物體.故A錯誤;
B、提紐A時比用提紐B時,所測量的物體的力臂小,則其量程大.故B正確;
C、將秤砣質(zhì)量減少,則要增加力臂,示數(shù)偏大.故C錯誤;
D、秤較準(zhǔn)時已平衡掉秤桿的重力的影響,精細(xì)均可.故D錯誤.故選B.
故答案為:(1)支點;均勻的;便于測量力臂;(2)此位置所代表的物體質(zhì)量是500g;(3)B.

點評 本題考查了學(xué)生對杠桿平衡條件的掌握和運用,涉及到杠桿的五要素、杠桿的調(diào)節(jié)、桿秤的測量原理,屬于難題.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來源: 題型:選擇題

7.我們現(xiàn)在使用的初中物理課本的寬度約為( 。
A.18 ?mB.18 mmC.18 cmD.18 dm

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科目:初中物理 來源: 題型:實驗探究題

8.回答下列問題:
(1)如圖甲所示、用細(xì)線栓著硬泡沫塑料小球,懸掛在鐵架臺上,用橡皮錘輕輕敲擊音叉,音叉發(fā)聲,泡沫小球彈起一個較小的角度;再用橡皮錘用力敲擊音叉,音叉發(fā)聲的響度變大(填“變大”“變小”或“不變”),可看到泡沫小球彈起一個較大(填“較大”或“較小”)的角度,這個實驗說明聲音的響度與振幅有關(guān).

(2)如圖乙所示,用小錘去敲打右邊的音叉,左邊的音叉也能發(fā)聲,并把泡沫小球彈起,該實驗?zāi)苷f明聲音是由物體振動產(chǎn)生的、聲波可以傳遞能量;若在月球上做這個實驗,右邊的音叉不會(填“會”或“不會”)發(fā)聲,左邊的音叉不會(填“會”或“不會”)發(fā)聲,對左邊音叉作出這樣判斷的依據(jù)是真空不能傳播聲音;
(3)用小球的彈起來反映音叉的振動,下列描述中,這種研究問題方法相同的是D
A、探究液體蒸發(fā)快慢與什么因素有關(guān)    
B、真空罩中的鬧鐘:探究聲音傳播的條件
C、探究音調(diào)與頻率的關(guān)系    
D、溫度計:液柱高度的變化表示溫度的變化.

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科目:初中物理 來源: 題型:實驗探究題

5.在做“探究水的沸騰”實驗中:

(1)實驗裝置如圖甲所示,在組裝過程中需要先調(diào)整的是B(A/B)部分.
(2)當(dāng)水的溫度加熱到90℃時,每隔1min記錄一次溫度,直到水沸騰后幾分鐘為止.記錄數(shù)據(jù)如下表:
時間/min01234567
溫度/℃90949698989898
第1min溫度計的示數(shù)如圖乙所示,水的溫度是92℃,分析表格中的數(shù)據(jù)可知水的沸點是98℃.
(3)撤掉酒精燈后,水不會立刻停止沸騰,原因是石棉網(wǎng)的溫度高于水的溫度,給水繼續(xù)加熱
(4)某實驗小組觀察到沸騰前和沸騰時水中氣泡上升過程中的兩種情況,如圖丙中的(a)、(b)所示,則圖b是水在沸騰前的情況.
(5)為了減少從開始加熱到沸騰時的時間,可以采取的措施是減少水的量(提高水的初始溫度)
(6)做完“觀察水的沸騰”實驗后,該組又進(jìn)一步探究了沸水自然冷卻過程中溫度隨時間的變化情況,他們將實驗數(shù)據(jù)記錄在下表中:
時間/min051015253545556570
溫度/℃98715545352824222222
1)通過描點在圖丁中畫出水溫隨時間變化的曲線.
2)根據(jù)表中實驗數(shù)據(jù)可知,他們做上述實驗時的環(huán)境溫度(即室溫)應(yīng)在22℃左右.
3)根據(jù)所畫水溫隨時間變化的曲線,可知沸水在自然冷卻過程中溫度隨時間變化的特點是隨著時間的增長,溫度下降的越來越慢.
4)如果有一天你要喝一杯奶茶,可以有兩種方法供你選擇:
①先將滾燙的熱茶冷卻5min,然后加一匙冷牛奶;
②先將一匙冷牛奶加進(jìn)滾燙的熱茶中,然后冷卻5min;結(jié)合本次探究,你認(rèn)為方法①的冷卻效果更好.

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科目:初中物理 來源: 題型:實驗探究題

12.某小組同學(xué)在實驗室中做“水的沸騰”實驗,他們在燒杯中裝了質(zhì)量為100g,初溫為76℃的水,用酒精燈加熱,并每隔2min讀一次溫度計的示數(shù),直到沸騰一段時間后停止讀數(shù),其數(shù)據(jù)記錄如下表所示:
時間/min02468101214
溫度/℃7680848892969696
(1)從上表數(shù)據(jù)可以看出,此時水的沸點是96℃,該地點的大氣壓小于一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓(選填“大于”、“等于”或“小于”)
(2)這些水從76℃加熱到剛好沸騰時所吸收的熱量為多少?【c=4.2×103J/(kg•℃)q酒精=3.0×107J/kg】

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科目:初中物理 來源: 題型:作圖題

2.在下列虛線框內(nèi)畫出合適的透鏡.

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科目:初中物理 來源: 題型:填空題

9.為了“探究由光敏電阻的阻值特性與照射的光線種類的關(guān)系”,某小組同學(xué)利用由硫化鎘半導(dǎo)體材料制成的光敏電阻、電壓恒定的電源、電流表、電鍵和導(dǎo)線組成電路,并用強(qiáng)度相同的不同光波,做了如圖(a)、(b)、(c)所示的三次實驗.請仔細(xì)觀察比較圖中的裝置、操作和現(xiàn)象,然后歸納得出初步結(jié)論.

①比較(a)和(b)兩圖可以發(fā)現(xiàn):在電壓一定時,用強(qiáng)度相同的可見光線或紅外光線照射到由硫化鎘半導(dǎo)體材料制成的光敏電阻上,通過光敏電阻的電流強(qiáng)度是相等的,因此該光敏電阻的電阻值與是否照射紅外光線無關(guān).
②比較(a)和(c)兩圖可以發(fā)現(xiàn):在電壓一定時,用強(qiáng)度相同的可見光線或紫外光線照射到由硫化鎘半導(dǎo)體材料制成的光敏電阻上,通過光敏電阻的電流是不相等的,用紫外光線照射時通過的電流較大,因此該光敏電阻的電阻特性與紫外光線有關(guān),用紫外光線照射時其電阻值較。
③根據(jù)上述研究情況,請你提出一個進(jìn)一步研究的問題是否所有的光敏電阻的電阻特性與紫外光線有關(guān)?.

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科目:初中物理 來源: 題型:解答題

6.某物理興趣小組想利用剛學(xué)過的知識測量雷雨天氣打雷處距自己有多遠(yuǎn)的距離,請你幫助他們仔細(xì)想一想.
(1)必須知道的物理量是聲音在空氣中的傳播速度v和從看到閃電到聽到雷聲的時間t.
(2)所用的器具是停表.
(3)實驗過程中閃電的傳播時間被忽略不計.
(4)打雷處到興趣小組測量處的距離是s=vt.(寫出表達(dá)式)

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科目:初中物理 來源: 題型:解答題

7.小明用已連接好的圖甲所示電路對小燈泡展開實驗研究.其中電源電壓恒為3V不變,小燈泡上標(biāo)有“2.5V”.

(1)檢查電路連接正確無誤后,閉合開關(guān).發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,電流表沒有示數(shù).小明用電壓表并聯(lián)在電路中兩點間進(jìn)行測試的情況如表所示.則電路的故障是燈泡斷路.
測試位置BCCDDN
電壓表示數(shù)/V3V3V0V
(2)故障排除后,小明繼續(xù)進(jìn)行實驗,為使小燈泡變亮,應(yīng)將滑動變阻器的滑片向N(選填“M”或“N”)端移動;
(3)小明將電壓表并聯(lián)到小燈泡兩端,閉合開關(guān)S后,滑片P從最左端M滑到最右端N的過程中,小燈泡的I-U圖象關(guān)系如圖乙所示.則滑動變阻器的最大阻值為:10Ω(滑動變阻器電阻絲阻值不隨溫度變化).

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同步練習(xí)冊答案