内容正文:
第2节 跨学科实践:制作简易杆秤
[答案 P20]
杆秤的组成及使用方法
1.杆秤是我国传统的称量工具,凝聚着我国古代劳动人民的智慧。如图所示,杆秤在水平方向平衡。若在秤盘中再加入一个同样的物体,要使秤杆仍然在水平位置平衡,下列说法正确的是(D)
1题图
A.减小秤砣的质量 B.将提纽向左移动
C.将秤砣向右移动 D.将秤砣向左移动
2.如图是某兴趣小组用轻质杆制作的杆秤,在a端挂上重力为3 N的物体,秤砣挂在c位置时秤杆刚好水平平衡,且ac=3bc,则秤砣的质量为0.6 kg。
2题图
杆秤的原理及应用
3.(多选)同学们模仿中药房的戥秤制作杆秤,用筷子做秤杆,用钩码做秤砣,用细线将秤盘系在A点。当不挂秤砣且秤盘不放物体时,在O点提起提纽,秤杆水平平衡。当秤盘放100 g物体、秤砣移到B点时,秤杆再次水平平衡,如图所示。在O到B两条刻线之间均匀地画上49条刻度线。下列说法正确的是(ABC)
3题图
A.自制杆秤的每一格表示2 g
B.称中药时B端翘起应减少中药恢复水平平衡
C.如果秤砣磨损则测量结果会比真实质量偏大
D.若将提纽移到O点右侧可以增大杆秤的量程
4.如图是生活中常见的杆秤。称量时杆秤在水平位置平衡,被测物体和秤砣到提纽的距离分别为0.05 m、0.2 m,秤砣的质量为0.1 kg,则被测物体的质量为0.4 kg。秤杆上500 g的刻度比1 kg的刻度离提纽更近(选填“近”或“远”)。(秤杆的质量忽略不计)
4题图
5.杆秤是我国古老且至今仍在使用的一种衡量工具,如图的杆秤可视为杠杆,提纽处为支点O,若不计杆和秤盘自重,当在秤盘处放置被称物体后处于平衡状态,已知AO=2 cm,OB=20 cm,秤砣的重力为10 N。求:
(1)秤砣的质量。
(2)被称物体的重力。
(3)若这杆秤所称量物体的最大重力为200 N,则杆秤OC的长度至少为多少。
5题图
解:(1)秤砣的质量:
m砣===1 kg;
(2)不计杆和秤盘自重,
F1=G砣=10 N,
根据杠杆的平衡条件可得,F1×OB=F2×OA,
即10 N×20 cm=F2×2 cm,
解得F2=100 N,
即被称物体的重力:G物=F2=100 N;
(3)根据杠杆的平衡条件可知,物重最大时,F1的力臂最大,此时有:F1×OC=F2′×OA,即10 N×OC=200 N×2 cm,
解得杆秤OC的长:OC=40 cm。
答:(1)秤砣的质量为1 kg;(2)被称物体的重力为100 N;(3)若这杆秤所称量物体的最大重力为200 N,则杆秤OC的长度至少为40 cm。
6.小红利用杠杆制成一种多功能杆秤,使用前,杠杆左端低,右端高,调节直至杠杆处于水平平衡,她取来质量均为100 g的实心纯金属块a和b、合金块c(由a、b的材料组成)。她将a挂在A处,且浸没于水中,在B处挂上100 g钩码,杠杆恰好处于水平平衡,如图所示,测得OA=50 cm,OB=40 cm,则a的密度为5 g/cm3。接下来,她分别将b、c挂于A处并浸没于水中,当将钩码分别移至C、D处时,杠杆均水平平衡,测得OC=30 cm,OD=36 cm,则合金块c中所含金属a和金属b的质量之比为3∶2。(ρ水=1.0×103 kg/m3)
6题图
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