Question

【題目】某科學(xué)興趣小組在科學(xué)拓展課中想探究“在只有體重秤的情況下，如何測(cè)出汽車引擎蓋的質(zhì)量”這一問題。小組同學(xué)設(shè)計(jì)并實(shí)施了如下實(shí)驗(yàn)方案：讓小明同學(xué)先站在一只體重計(jì)上，此時(shí)體重計(jì)顯示的讀數(shù)為58Kg，接著讓小明站在體重計(jì)上用雙手豎直將引擎蓋微微抬起，此時(shí)體重計(jì)顯示的讀數(shù)為78Kg，最后畫出了引擎蓋的模型如圖2．引擎蓋可繞O點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，A為引擎蓋重心位置，并且測(cè)得OB=130cm，AB=50cm。

據(jù)此回答：

（1）引擎蓋的質(zhì)量為多少千克？（寫出計(jì)算過程）

（2）如果一直讓小明用雙手豎直向上勻速抬起引擎蓋，體重計(jì)顯示的讀數(shù)將__________ （選填“增大”或“不變”或“減小”）。

（3）小明發(fā)現(xiàn)抬引擎蓋的手臂也能畫成杠桿的模型圖。請(qǐng)幫他畫出手臂杠桿及其五要素。

Answer 1

【答案】 引擎蓋的質(zhì)量為32.5kg 不變 見解析

【解析】（1）由題意知，體重計(jì)的示數(shù)變化為：

.

則老王所受引擎蓋的壓力：

.

根據(jù)力的作用的相互性可知，老王對(duì)引擎蓋的動(dòng)力:.

根據(jù)杠桿的平衡條件可得:，

則.

則引擎蓋的質(zhì)量為：

.

（2）如果一直讓老王用雙手豎直向上勻速抬起引擎蓋，引擎蓋的重力不變，動(dòng)力臂和阻力臂的比值也不變，所以力F不變，則體重計(jì)顯示的讀數(shù)將不變.

（3）將抬引擎蓋的手臂看成杠桿，肘部為支點(diǎn)，引擎蓋對(duì)手的壓力是阻力，肱二頭肌向上收縮產(chǎn)生的力是動(dòng)力，并由此畫出兩個(gè)力的力臂如圖所示：