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我国古代人们对杠杆的应用
早在 3000 多年以前,勤劳智慧的中国人就已经开始使用杠杆。他们发明了用来捣谷的舂,用来在井上汲水的桔槔,以及用来精确测量质量的天平和杆秤等。
在公元前 4-公元前 3世 纪 写 成 的《墨 经》中就对天平的平衡原理作了精辟的论述:“衡木:加重于其一旁,必捶一重相若也。”意思是:天平横梁的一臂加重物,另一臂也要加砝码,两者必须等重,才能平衡。
用来捣谷的舂 用来在井上汲水的桔槔
例1、如图是起重机用四种方案将地面上的一棵大树扶起的瞬间,其中拉力最小的是( )
A. B. C. D.
例2、小华在做实验时提出了如图所示两个模型,两杠杆均处于平衡状态,甲杠杆上平衡的是两个同种密度但体积不同的实心物体,乙杠杆上平衡的是两个体积相同但密度不同的实心物体,若将它们都浸没在水中,则两杠杆将( )
A.仍保持平衡 B.都失去平衡
C.甲仍保持平衡,乙失去平衡 D.甲失去平衡,乙仍保持平衡
例3、杆秤是中国古代沿用至今的常用测量工具,某次综合实践活动中,小明所在活动小组用木杆、铁块、秤钩、细线等制作了一把“杆秤”如图甲所示。他们在制作过程中学习了大量关于杆秤的知识,并提出了一系列问题。
问题一:如何标注杆秤的刻度?
问题二:杆秤的刻度是均匀的吗?
问题三:如何增大杆秤的量程?…
(2)关于刻度,他们查阅到了如下资料:如图乙所示为杆秤的示意图,点O为提纽(相当于杠杆的支点),C为定星点,G0为秤杆、秤钩的自重,重心在点B处,秤砣重为G1.不挂重物,且秤砣在定星点时,杆秤在水平位置平衡:G1•OC=G0•OB.当在秤钩上挂一重物Gx,秤砣移到距定星点x处时,杆秤刚好在水平位置平衡:G1(x+OC)=Gx•OA+G0•OB
可得;x=.由上述推导可得,x与Gx成正比,因此杆秤的刻度是 (选填“均匀的”或“不均匀的”);
(2)操作过程中,小明在右侧挂钩上挂一重物,测得OA为5cm,x为50cm,又已知秤砣质量为50g;请通过计算帮助小明标注此位置所代表的物体质量 g。
(3)小明在调查过程中还发现,市场上的杆秤往往有A、B是两个不同量程的提纽(