Question

10．現(xiàn)有細繩、質(zhì)量可忽略的長硬棒、刻度尺、一瓶600mL的水，空瓶的質(zhì)量忽略不計．如圖所示，小宇用上述器材自制一把無刻度值的桿秤，用來估測書包重力．
（1）這瓶水的重力G₁=6 N．（水的密度是1g/cm³，g=10N/kg）
（2）手提細繩，若硬棒水平靜止．在圖中標示需要測量的長度（用物理量符號注明）．
（3）書包的重力G₂=$\frac{{G}_{1}{L}_{2}}{{L}_{1}}$（用上述已給及所測量的物理量符號表示）．
（4）若測量過程中硬棒掛書包一端下沉，讓硬棒水平平衡的辦法是把水瓶向右移動一點或把書包向右移動一點．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)m=ρV計算出水的質(zhì)量，根據(jù)G=mg計算出其重力；
（2）細繩處為支點，根據(jù)力臂定義（從支點到力的作用線的距離）標出兩邊力臂的大小，；
（3）根據(jù)杠桿平衡條件F₁L₁=F₂L₂寫出書包的重力表達式；
（4）當書包一端下沉，說明書包重力與其力臂的乘積過大，據(jù)此進行解答．

解答 解：
（1）水的體積V=600ml=600cm³，
由ρ=$\frac{m}{V}$得水的質(zhì)量：
m₁=ρ_水V=1g/cm³×600cm³=600g=0.6kg，
水的重力：
G₁=m₁g=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：
G₁L₂=G₂L₁
則G₂=$\frac{{G}_{1}{L}_{2}}{{L}_{1}}$；
（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，把水瓶向右移動一點或把書包向右移動一點．
故答案為：（1）0.6；6；（2）如圖所示；（3）$\frac{{G}_{1}{L}_{2}}{{L}_{1}}$；（4）把水瓶向右移動一點或把書包向右移動一點．

點評 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)系的簡單計算．有一定的難度．