小红所在的科技小组利用所学知识自制一杆秤(自重不计),其照片如图所示.秤砣的质量m0为1kg,根据照片估算此杆秤最大测量

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  • 解题思路:(1)由左右两力的力臂可求得测量重物的最大值,由杠杆的原理可知如何增大测量范围,由0.5kg和2.5kg时的平衡方程可求得AO的距离.

    (2)根据使用钓鱼杆时动力臂和阻力臂的大小关系判断省、费力的情况.

    (1)由图可知,当m0移到最左端时,测量值最大,则0B约为OA的6.5倍,则由mgOA=m0gOB得,m约为6.5kg.

    (2)若要增大测量范围,即可称量的物重G增大,在右边力臂不变的情况下,右边力与力臂的乘积 G•OA 的值增大;

    由杠杆的平衡条件知:左边力与力臂的乘积应相应的增大,即:m0g•OB 需要相应的增大,那么方法有:

    ①m0g不变,即秤砣的重量不变,加大OB的长,那么可将O点向右移动一些;

    ②OB不变,增加秤砣的质量,即增大m0的值;

    ③秤砣的质量和力臂的长度同时增大.

    (3)设0.5Kg时秤砣连接点与提纽O之间的距离为L,秤钩连接点A与提钮O点的距离是l;

    则由平衡关系知:m1gl=m0gL,m2gl=m0g(L+0.1);

    已知:m1=0.5kg,m2=2.5kg,m0=1kg

    代值得:0.5×l=L …①

    2.5×l=L+0.1 …②

    两式联立得:l=0.05m=5cm.

    (4)杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂;

    如图,OA为动力F1的动力臂,OB为阻力F2的阻力臂,

    ∵OA<OB,

    ∴钓鱼杆是一种费力的杠杆.

    故答案为:6.5;增大m0或将O向右移;5;费力.

    点评:

    本题考点: 杠杆的平衡条件.

    考点点评: 本题考查物理知识在生活中的应用,应明确秤上的标度实际就是右侧重物的质量.同时应该掌握杠杆分类:省力杠杆(动力臂大于阻力臂)、费力杠杆(动力臂小于阻力臂)、等臂杠杆(动力臂等于阻力臂).

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