Question

7．小聰估測書包重力，現(xiàn)有細(xì)繩、重力可忽略的長硬棒、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)示需要測量的長度．
（3）書包重力G₂約為$\frac{{L}_{2}}{L1}$×6N（用上述求得及所測得的物理量符號表示）．
（4）若測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，說明書包重力與其力臂的乘積過大，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，還需測出書包及水瓶對杠桿力的力臂，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，則說明包對杠桿的力與其力臂的乘積大于瓶對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)繩向左移動或把書包向右移動一點(diǎn)．
故答案為：（1）0.6；6；（2）如圖所示；（3）$\frac{{L}_{2}}{{L}_{1}}$×6N；（4）把水瓶向右移動一點(diǎn)．

點(diǎn)評 這是一道杠桿與密度的綜合題，考查了學(xué)生對杠桿平衡條件的理解以及密度與質(zhì)量關(guān)系的簡單計(jì)算．在填寫質(zhì)量與重力時注意寫上單位．