1. 如图所示,一根质量分布均匀的木棒,质量为m,长度为L,竖直悬挂在转轴O处。在木棒最下端用一方向始终水平向右的拉力F缓慢将木棒拉动到竖直方向夹角为

θ的位置(转轴处摩擦不计)。问:


(1) 在答题纸上画出θ=60°时拉力F的力臂l,并计算力臂的大小。
(2) 木棒的重力作用点在其长度二分之一处,随拉开角度θ的增加,拉力F将如何变化?

并推导拉力F与角度θ的关系式。

【考点】
杠杆的平衡条件; 力臂的画法;
【答案】

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3. 项目学习小组在使用密度计时发现由于刻度不均匀,估读时误差较大,由此准备制作一个刻度均匀的密度计。

【小组讨论】

液体密度计是根据排开液体的体积变化判断密度大小;根据密度公式ρ=m/V,想到是否可以通过密度与质量之间的关系来制作刻度均匀的密度计。经过查阅资料及深入讨论最后确定了制作方案。

【查阅资料】杆秤是我国古老的质量称量工具(如图甲),刻度是均匀的。使用时先把被测物体挂在秤钩处,提起秤纽,移动秤砣,当秤杆在水平位置平衡时,秤砣悬挂点对应的数值即为物体的质量。

(1) 杆秤的工作原理是
(2) 【产品制作】

器材:木棒、塑料杯、细线、刻度尺、金属块(代替秤砣)。

步骤:

①模仿杆秤结构,用杯子代替秤钩,先自制一根无刻度“密度秤”;

②杯中不加液体,提起秤纽,移动秤砣,当秤杆在水平位置平衡时(如图乙),将此时秤砣的悬挂点A标记为“0”刻度;

③杯中加水至a处,提起秤纽,移动秤砣,当秤杆在水平位置平衡时,将此时秤砣的悬挂点B标记为“?”刻度(单位g/cm3);④以AB两点之间长度的1/10为标准,在整根秤杆上均匀地标上刻度。

在制作过程中,秤杆出现左低右高现象(如图丙),要调至水平位置平衡,秤砣应往侧移动;

(3) 步骤③中,秤砣悬挂点B标记的刻度值应为
(4) 【产品检验】用多种密度已知的液体对“密度秤”刻度准确度进行检验。

【产品升级】为了制作出精确度更高的“密度秤”,下列改进措施可行的是__________。

A. 把秤纽位置往远离秤钩一侧移动 B. 减小秤砣的质量 C. 减少加入杯中的液体体积 D. 换用更细的秤杆
实验探究题 困难