Question

（2013?廣州）小聰估測書包重量，現有細繩、重量可忽略的長硬棒、刻度尺、一瓶 600mL 的水，空瓶的質量忽略不計．
（1）這瓶水的質量 m=

0.6kg

，重量 G=

6N

．（1mL=1cm³，水的密度是1g/cm³，g=10N/kg）
（2）手提細繩，如圖，若硬棒水平靜止．在圖中標示需要測量的長度．
（3）書包的重量約為

L2

L1

?6N

（用上述求得及所測得的物理量符號標示）
（4）若測量中硬棒掛書包一端下沉，你有什么辦法讓硬棒恢復水平平衡？

把書包向右移動一點（或把細繩向左移動一點）

．

Answer 1

分析：（1）根據m=ρV計算出水的質量，根據G=mg計算出其重力；
（2）標出兩邊力臂的大小，細繩處為支點；
（3）估計書包和水瓶的力臂之間的關系，根據公式F₁L₁=F₂L₂進行判斷；
（4）當書包一端下沉，說明書包重力與其力臂的乘積過大，因此減小書包的重力或者減小其力臂．

解答：解：（1）水的質量m=ρ_水V=1g/cm³×600cm³=600g=0.6kg；
G=mg=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）根據杠桿的平衡條件：
G_包L₁=G_瓶L₂
則G_包=

G瓶L2

L1

=

L2

L1

?6N
（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，所以應該減小L₁，將細繩向左移動或把書包向右移動一點．
故答案為：（1）0.6kg；6N；（2）見上圖；（3）

L2

L1

?6N；（4）把書包向右移動一點（或把細繩向左移動一點）．

點評：這是一道杠桿與密度的綜合題，考查了學生對杠桿平衡條件的理解以及密度與質量關系的簡單計算．在填寫質量與重量時注意寫上單位．