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人教版八下物理12.2 跨学科实践：制作简易杆秤同步练习（优生加练）
一、综合题
1．“胜哥”利用木制筷子、塑料筒盖、铁锁等常见物品来制作一个简易杆秤。
（1）【项目分析】“胜哥”先了解杆秤的构造、原理和使用方法，图甲所示为一个杆秤的结构和我国古代对杆秤的各个部件的描述方式，《墨经》中就记载“衡，加重于其一旁，必捶，相衡，则本短标长”。手提提纽，秤杆水平平衡，本短标长，意思是两边力臂长度　 　，此时“权”的质量　 　“重”的质量，因此可以利用质量较小的砝码来称量较大物体的质量。
（2）【项目实施】“胜哥”利用木制筷子做秤杆，利用塑料筒盖作为秤盘，把秤盘系在秤杆较粗的一端，记为A点，并在靠近秤盘处适当位置绑一根细绳作为提纽。在铁锁上系一根细绳作为秤砣。挂上秤砣，手提提纽，调节秤砣悬挂的位置和提纽到秤盘的距离，使秤杆　 　时秤盘和秤砣分别在提纽的两侧，如图乙所示，将此时秤砣悬挂的位置B标记为零刻度线；并固定好提纽的位置，记为O点。
（3）“胜哥”在秤盘中放入100g砝码，调节秤砣悬挂的位置使秤杆水平平衡，记录下此时的位置为图乙中的C点，将C点标记为100g质量刻度线的位置，在BC之间均匀的画上99条刻度线，每一格就表示　 　g；
（4）【项目拓展】若在不改变秤杆长度的情况下，增加杆秤的称量范围，可以采用的方法有　 　提纽到秤盘的距离，或　 　秤砣的质量。
2．如图甲所示的杆秤引起了“胜哥”的兴趣，“胜哥”借来了一大一小两把杆秤，进行以下探究：
（1）杆秤相当于　 　（填一种简单机械名称），可用来测量物体的　 　，小明做出了杆秤的简化图如图乙，其中　 　（选填“A”“B”或“O”）点相当于支点．
（2）设AO的长度为，BO的长度为，鱼的质量为，秤锤的质量为，根据平衡条件应该满足关系式：　 　（用以上物理量符号表达）．
（3）“胜哥”发现秤杆上从O点往右标上了一些秤星作为刻度，分别标着1kg、2kg、3kg，这些秤星分布是　 　（选填“均匀”或“不均匀”）的．为确保对买卖双方公平，杆秤使用时秤杆应在　 　方向保持静止。
（4）“胜哥”还发现有些杆秤有两个不同的量程并能通过提起不同的绳钮实现大小量程间切换（不改变秤锤规格），如图丙所示，若要使用大量程，则他应提起　 　（选填“A绳钮”“B绳钮”或“A、B绳钮都行”）。
二、实践探究题
3． 中药房使用的杆秤，在我国有几千年的历史。如甲图所示，盘中置物，手提提纽。右移秤砣，使杆秤水平平衡。“胜哥”准备制作简易杆秤，请你根据制作过程，完成下列问题：
（1）制作原理：杆秤是根据　 　条件制成。如乙图，用轻质木棒作为秤杆，细线系上一个质量为m的物体作为秤砣，空小盆挂在A点作为秤盘，在O点挂粗绳作为提纽，　 　点相当于杠杆的支点。
（2）乙图中，秤盘内未放称量物，调节秤砣位置使杆秤水平平衡，“胜哥”在秤杆上悬挂秤砣细线的位置做标记，该标记处对应的刻度为　 　g。
（3）乙图中，当称量物质量增大时，秤砣应向　 　（选填“左”或“右”）移动。
（4）为了增大杆秤量程，“胜哥”可采用　 　（选填“增大”或“减小”）秤砣质量的方法。
（5）“胜哥”设计了一个测量秤砣密度的方案：在乙图中取下秤盘后，A端悬挂秤砣，在C端施加竖直向下拉力时，木棒水平平衡，如丙图；把秤砣浸没在一个盛有适量液体的圆柱形容器中，液体深度变化0.02m，液体对容器底部压强变化了160Pa，在C端施加竖直向下拉力时，木棒再次水平平衡，如丁图。已知。秤砣密度为　 　（整个过程秤砣不吸液，液体未溢出，秤砣与容器底未接触，g取10N/kg）。
4．“胜哥”组织同学们开展制作简易杆秤活动
（1）如图甲，用木棒作为秤杆，用细线系一个20g的钩码作为秤砣，把空小盆挂在A点作为秤盘，在B点挂粗绳作为提纽，则　 　点相当于支点。（选填“A”或“B”）
（2）调节秤砣位置使杆秤水平平衡，标记此时细线的位置，则该位置对应的质量刻度值为　 　 g。
（3）在秤盘中逐个添加50g的砝码，当杆秤水平平衡时，记录细线的位置、标记相应的质量，再测出细线距离B点的长度（如表），根据表中数据，应将250g的刻度值标记在距离B点　 　cm处。
托盘中砝码总质量/g 50 100 150 200
距离B点的长度/cm 6 11 16 21
（4）在称重过程中，若杆秤左低右高，如图乙，要将杆秤调至水平平衡，秤砣应往　 　（选填“左”或“右”）侧移动。
（5）为了增大杆秤的量程，你的方法是：　 　（写一种即可）。
三、实验与探究题
5．许多证据证明全球文明源于华夏。证据之一：《墨经》中最早记载了杆秤的杠杆原理。“胜哥”对家中使用的杆秤进行观察，并准备动手制作一个杆秤。
（1）如图甲所示的杆秤有两个提纽，使用　 　（选填“提纽1”或“提纽2"）杆秤的量程更大一些。
（2）请你通过分析判断：杆秤的刻度是　 　（选填“均匀”或“不均匀”）的。
（3）如图乙所示，“胜哥”用一根长为1m，分度值为1cm，质量为0.2kg的粗细均匀的直尺来制作杆秤，制作方法如下：
①“胜哥”分别在直尺上5.0cm和10.0cm刻度处各钻了一个小孔，并穿了细绳（质量忽略不计）来作为秤钩和提纽；
②接着“胜哥”又找来一个质量为1kg的钩码挂在细绳上作为秤碗，可以在秤杆上移动：
③“胜哥”认为秤钩上不挂重物时，移动秤碗，直到杆秤在水平位置平衡，此时秤碗所在的位置应该是杆秤的零刻度线。则该杆秤的零刻度线应该标在刻度尺上　 　cm的刻度线处，该自制杆秤的最大测量值为　 　kg
6．杆秤是我国古老的质量称量工具，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）杆秤是杠杆原理的应用，其中杠杆的平衡条件是　 　；
（2）当秤钩上未悬挂物体时，提起扭秤，秤砣悬挂点位于A点时杠杆水平平衡，A点为杆秤的0刻度线。若此时在秤钩中悬挂重物，为了保持杆秤平衡，要秤砣往　 　移动（选填“左”、“右”）。
（3）“胜哥”在使用过程中，发现待测物体质量大于杆秤的量程，于是“胜哥”决定在原来的杆秤基础上，通过改变秤纽的位置改变杆秤的支点，制作一个量程更大的杆秤。他的设计如下：
制作器材：小桶，细沙，刻度尺，杆秤，电子秤
制作步骤：
①为了使杆秤的测量范围更大，此时“胜哥”应该使秤纽向　 　移动（选填“左”、“右”）。
②确定新杆秤的0刻度线：秤钩不挂物体时，提起秤纽，　 　，则标记秤砣悬挂点为零刻度线；
③确定新杆秤的最大测量值：将秤砣移动到最右端，在秤钩中挂上小桶，　 　，直到杠杆水平平衡；
④　 　，即为杆秤的最大测量值m。
⑤将0刻度线到最大测量值处的长度均匀划分为各个刻度。
（4）若杆秤在使用过程，秤砣有磨损，质量变小，则测量的待测物体质量将　 　（选填“偏小”、“偏大”、“不变”）
7．“胜哥”在探究杠杆平衡条件的实验中，所用杠杆质量分布均匀，每个钩码质量均为50g。
（1）实验前没有挂钩码时，“胜哥”发现杠杆右端高，要使杠杆在水平位置平衡，可将杠杆右端的螺母向　 　调节，调节平衡后，如图甲所示，在杠杆的左边A处挂四个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在杠杆右端B处挂同样的钩码　 　个。若将A、B两点下方所挂的钩码同时向支点O靠近1格，那么杠杆　 　（选填“左”或“右”）端将会下沉；
（2）完成实验后“胜哥”突发奇想，想利用该杠杆（重心始终位于O点）制作一个可以直接测量质量的“杆秤”；
①如图乙所示，以杠杆上的A点为支点，当在C位置挂3个钩码，杠杆在水平位置刚好平衡，则该杠杆的质量　 　g。然后“胜哥”将C位置的3个钩码取下，挂到右侧作为“秤砣”；
②为了将该“杆秤”的零刻度线标在A位置处，“胜哥”应在图丙的C位置处装配一质量为　 　g的吊盘；
③接着“胜哥”在图丙的D位置标记上该“杆秤”能测的最大质量　 　g，并将其他质量数均匀标记在AD之间的刻度线上，完成“杆秤”的制作；
④“胜哥”用制作好的“杆秤”测一物体的质量，不留意只将两个钩码作为“秤砣”来使用，则“胜哥”的测量结果会　 　（选填“偏小”“依然准确”或“偏大”）。
8．“胜哥”根据密度公式想到，是否可以通过密度与质量之间的关系来制作密度计，“胜哥”确定了制作方案。
（1）查阅资料：如图所示，杆秤是我国古老的质量称量工具，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，杆秤的工作原理是　 　。
（2）产品制作：准备的器材有木棒、塑料杯、细线、刻度尺、金属块等。制作步骤如下：
①模仿杆秤结构，用塑料杯代替秤钩，杯中不加液体，提起秤纽，移动由金属块做成的秤砣，当由木棒做成的秤杆在水平位置平衡时，如图甲所示，将此时秤砣的悬挂点A标记为“0”刻度。
②“胜哥”往塑料杯中加水200cm3，在水面处标记为a，提起秤纽，秤杆出现左低右高的现象，如图中乙所示，应将秤砣适当向　 　侧移动，直至秤杆在水平位置平衡，如图中丙所示，此时秤砣的悬挂点B的刻度应标记为　 　kg/m3。
③“胜哥”经过推导，发现该密度计的刻度　 　（选填“是”或“不是”）均匀的，以A、B两点之间长度的为标准，在整根秤杆上标上刻度。
（3）产品检验：在塑料杯中倒入“等量”的密度已知的液体，移动秤砣，使密度秤在水平位置平衡，读出液体的密度，这里的“等量”是指液体的　 　相等。用多种密度已知的液体对“密度秤”的刻度准确度进行检验。“胜哥”在某次检验时测量的数据如图丁所示，已知OC=10cm、OA=5cm、OD=41cm，秤砣（金属块）的质量为100g，则该液体的密度为　 　kg/m3。
（4）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．把秤纽位置往靠近塑料杯一侧移动
B．减小秤砣的质量
C．减少加入塑料杯中液体的体积
D．换用更细的秤杆
9．杆秤是前些年我们家中常用的测量重量的工具，“胜哥”对家中的杆秤进行观察，并准备动手制作一个杆秤。
（1）如图甲所示是我们家中常用的杆秤，这个杆秤有两个提纽，当“胜哥”使用提纽1时杆秤最大能称量20kg的物体，当他使用提纽2时杆秤能称量物体的最大重量会　 　（选填“大于”、“小于”或“等于”）20kg。使用这两个提纽时，零刻度线的位置　 　（选填“相同”或“不相同”）。
（2）已知杆秤粗细不均匀，“胜哥”通过分析可知，杆秤的刻度是　 　（选填“均匀”或“不均匀”）的；若某次称量时小刚只使用了提纽1，称量了同一物体两次，当他第二次换用质量更大的秤砣时，第二次秤砣在杆秤上的位置会　 　（选填“靠近”或“远离”）提纽的位置。
（3）如图乙所示，“胜哥”用一根长为1m、分度值为1cm、质量不计的粗细均匀的直尺来制作杆秤，制作过程如下：
①“胜哥”分别在直尺上5cm和10cm刻度处钻了一个小孔，各穿了一根细绳作为秤钩和提纽（秤钩和提纽的质量均忽略不计）；
②接着“胜哥”又找来一个质量为1kg的钩码挂在细绳上作为秤砣，可以在秤杆上移动；
当“胜哥”用这个自制的杆秤称量物体时，这个杠杆的支点是　 　（选填“提纽”或“秤钩”）所在的位置，当在秤钩上挂一重物时，秤砣的位置在如图乙所示位置，则秤钩上挂的重物的质量为　 　kg。
10．“胜哥”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。
（1）液体密度计是根据　 　判断密度大小，根据密度公式，“胜哥”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。
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。杆秤的工作原理是　 　。
（2）器材：木棒、塑料杯、细线、刻度尺、金属块（代替秤砣）。步骤：模仿杆秤结构，用杯子代替秤钩，“胜哥”先自制一根无刻度“密度秤”；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；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）。以A、B两点之间的长度为标准，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），要调至秤杆在水平位置平衡，秤砣应往　 　侧移动。
（3）“胜哥”为了制作出精确度更高的“密度秤”，可行的改进措施是　 　（写出一条即可）。
11．“胜哥”制作的“杆秤液体密度计”如图甲所示，选取了一根质量不计的硬质轻杆，P为提挂点，P点的左侧端点A处悬挂透明塑料杯，右侧悬挂秤砣，不计细线质量。将相同体积不同密度的待测液体加入杯中，根据杠杆平衡条件可知，杠杆平衡时，秤砣悬挂点到P点的距离与待测液体的密度成一次函数关系，即可在杠杆上均匀标出刻度线来测量液体密度。其制作与测量过程中进行了如下操作：
（1）距离左端点A处10cm的位置制作提挂点P；用天平称得空塑料杯质量如图乙所示，则空塑料杯质量为　 　g；右侧秤砣采用50g钩码拴上细线制成；
（2）将空塑料杯悬挂在A点，调节右侧秤砣细线位置，使杠杆在水平位置平衡，目的是　 　，此时细线位置处标记为“”，此刻度线到提挂点P距离为　 　cm；
（3）将100mL密度为的水倒入塑料杯中，在液面处作标记，调节秤砣细线位置使杠杆再次在水平位置平衡，并在此时秤砣细线位置处标记为“1”，此刻度线到提挂点P的距离为　 　cm；将“0”到“1”刻度线之间均分10等份，则该密度计的分度值为　 　；按该分度值在杠杆上均匀画出刻度线，即杆秤密度计制作完成；
（4）用制作好的密度计测量某一液体密度时，将100mL的液体倒入空塑料杯中，秤砣细线位置如图丙所示，则待测液体密度为　 　；
（5）制作好的密度计不仅能够测出液体的密度，还可以测算某些固体的密度。某次测量时，“胜哥”将石块放入空塑料杯中，杠杆平衡时，秤砣细线在“0.5”刻度处，再向杯中加水至100mL标记处（石块浸没），杠杆再次平衡时，秤砣细线在“1.3”刻度处，则小石块的密度为　 　。
12．“胜哥”组织同学们探究“杠杆的平衡条件”，准备了以下器材：刻度均匀的杠杆、铁架台、若干钩码、网盘等。
（1）如图甲，小明将杠杆安装到铁架台上，静止放置，此时杠杆处于　 　（选填“平衡”或“非平衡”）状态。为使杠杆在水平位置平衡，应将两端的平衡螺母向　 　（选填“左”或“右”）侧适当调节；
（2）如图乙所示，杠杆调节平衡后，在A点挂3个钩码，B点挂2个钩码，此时杠杆再次在水平位置平衡。完成此操作后，下一步小明操作不合理的是（　　）（填序号）；
A．读取此时杠杆上力和力臂的数据，找到其中的规律，得出杠杆的平衡条件
B．保持右侧钩码不动，改变左侧钩码数量并适当移动，使杠杆再次在水平位置平衡
C．同时改变左右两侧钩码数量及位置，使杠杆再次在水平位置平衡
（3）若在杠杆右侧15cm刻度线处挂上2个钩码，在杠杆左侧挂上3个钩码，则移动左侧钩码到　 　cm刻度线处使杠杆重新在水平位置平衡。这时动力或阻力是　 　（填“钩码受到的重力”“钩码对杠杆的拉力”或“杠杆对钩码的拉力”）。
（4）【拓展】实验小组探究得出杠杆的平衡条件后，利用身边的材料制作了杆秤，如图丙所示，此时杆秤相当于　 　杠杆。（选填“省力”、“费力”或“等臂”）若要增加称量的范围，应选用提纽　 　。
13．如图所示，“胜哥”利用铁架台、带有刻度的杠杆、细线、若干相同钩码、弹簧测力计（单位N）等实验器材“探究杠杆的平衡条件”。
（1）在挂钩码前，杠杆在如图甲所示的位置静止，此时杠杆　 　（选填“是”或“不是”）平衡状态，接下来应将杠杆两端的平衡螺母向　 　（选填“左”或“右”）调，使杠杆在水平位置平衡，目的是为了　 　；
（2）“胜哥”移动钩码的位置，使杠杆重新在水平位置平衡（如图乙），若在A、B下方各取下一个钩码，则杠杆　 　（选填“左”或“右”）端将下沉；
（3）图丙是已经调节平衡的杠杆，“胜哥”在某处挂上适当的钩码后，用弹簧测力计在杠杆C处竖直向上拉使杠杆在水平位置重新平衡，则所挂钩码的位置和重力分别是______（填字母编号）。
A．A处挂3N B．A处挂2N C．C处挂3N D．C处挂2N
（4）如图丁所示为人们常用来测量物体质量的杆秤，它是利用杠杆原理来制作的。称量时把货物挂在A点，手提着B点或C点，调节秤砣的位置至D点发现秤杆在水平位置平衡，D点对应秤杆上的读数就是货物的质量了。在使用时，为了称量质量较大的货物，手应该提着　 　（选填“B”或“C”）点的绳子；若秤砣有磨损，则物体质量的测量值将　 　（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
四、计算题
14．“胜哥”用一只弹簧测力计，一根长度为1m、质量为1.2kg粗细均匀、质量均匀分布的圆柱形螺纹钢AB，一只金属筐，制成了如图所示的机械装置。制作时，“胜哥”将金属筐系于螺纹钢右端B点，当悬挂螺纹钢的钢索在螺纹钢上的悬吊点移至O点时，螺纹钢在水平位置平衡。测得OB=5cm。g取10N/ kg。
（1）制作时，螺纹钢在水平位置平衡。则此时金属筐的质量为多少 kg
（2）称重时，将重物放入金属筐中，用弹簧测力计竖直向下拉住螺纹钢的 A 端，使之再次在水平位置平衡，此时弹簧测力计示数为15N，则重物的质量是多少 kg
（3）若在“胜哥”制作的装置中仅将弹簧测力计换成质量为1kg的“秤砣”， 制成杆秤，从O 点开始 沿OA 每隔 1cm标出对应的质量刻度，杆秤的刻度均匀，则该杆秤的分度值为多少 kg
答案解析部分
1．【答案】（1）不等；小于
（2）水平平衡
（3）1
（4）减小；增大
2．【答案】（1）杠杆；质量；O
（2）
（3）均匀；水平
（4）B绳钮
3．【答案】（1）杠杆平衡；O
（2）O
（3）右
（4）增大
（5）8.8×103
4．【答案】（1）B
（2）0
（3）26
（4）右
（5）增加秤砣的质量（或让提纽B靠近A点、增加秤杆的长度等）
5．【答案】（1）提纽1
（2）均匀
（3）2；19.6
6．【答案】（1）
（2）右
（3）左；移动秤砣直至秤杆在水平位置平衡；在小桶内装入细沙；用电子秤测量小桶和细沙的总质量
（4）偏大
7．【答案】（1）右；3；右
（2）100；150；600；偏大
8．【答案】（1）杠杆的平衡条件（）
（2）右；1.0×103；是
（3）体积；1.8×103
（4）B
9．【答案】（1）小于；不相同
（2）均匀；靠近
（3）提纽；8
10．【答案】（1）排开液体的体积变化；杠杆平衡条件
（2）1；右
（3）把秤纽位置往远离杯子一侧移动
11．【答案】（1）25
（2）便于测量力臂；5
（3）25；0.1
（4）0.8
（5）2.5
12．【答案】（1）平衡；右
（2）A
（3）10；钩码对杠杆的拉力
（4）省力；2
13．【答案】（1）是；左；便于测量力臂
（2）右
（3）B；C
（4）B；偏大
14．【答案】（1）解：根据图片可知，螺纹钢在水平位置平衡，两个力大小分别等于螺纹钢重力和金属筐重力，
根据得到：；
解得：；
金属筐的质量为。
答： 此时金属筐的质量为10.8kg 。
（2）解：根据杠杆平衡条件得到：G物×l'=Fl；
15N×（1m-0.05m）=G物×l'；
解得：G物=285N；
则重物的质量为：。
答： 重物的质量是28.5kg 。
（3）解： 若在她们制作的装置中仅将弹簧测力计换成质量为1kg的“秤砣”，根据杠杆的平衡条件可知，当秤砣在A点时，所测物体的重力最大，即质量最大，
则有：m秤砣g×OA=m'重g×OB，
1kg×10N/kg×（100cm-5cm）=m'重×10N/kg×5cm，
解得：m'重=19kg；
即秤砣在A处时对应的物体的质量是19kg，则该杆秤的分度值为。
答：该杆秤的分度值为 0.2kg。
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人教版八下物理12.2 跨学科实践：制作简易杆秤同步练习（优生加练）
一、综合题
1．“胜哥”利用木制筷子、塑料筒盖、铁锁等常见物品来制作一个简易杆秤。
（1）【项目分析】“胜哥”先了解杆秤的构造、原理和使用方法，图甲所示为一个杆秤的结构和我国古代对杆秤的各个部件的描述方式，《墨经》中就记载“衡，加重于其一旁，必捶，相衡，则本短标长”。手提提纽，秤杆水平平衡，本短标长，意思是两边力臂长度　 　，此时“权”的质量　 　“重”的质量，因此可以利用质量较小的砝码来称量较大物体的质量。
（2）【项目实施】“胜哥”利用木制筷子做秤杆，利用塑料筒盖作为秤盘，把秤盘系在秤杆较粗的一端，记为A点，并在靠近秤盘处适当位置绑一根细绳作为提纽。在铁锁上系一根细绳作为秤砣。挂上秤砣，手提提纽，调节秤砣悬挂的位置和提纽到秤盘的距离，使秤杆　 　时秤盘和秤砣分别在提纽的两侧，如图乙所示，将此时秤砣悬挂的位置B标记为零刻度线；并固定好提纽的位置，记为O点。
（3）“胜哥”在秤盘中放入100g砝码，调节秤砣悬挂的位置使秤杆水平平衡，记录下此时的位置为图乙中的C点，将C点标记为100g质量刻度线的位置，在BC之间均匀的画上99条刻度线，每一格就表示　 　g；
（4）【项目拓展】若在不改变秤杆长度的情况下，增加杆秤的称量范围，可以采用的方法有　 　提纽到秤盘的距离，或　 　秤砣的质量。
【答案】（1）不等；小于
（2）水平平衡
（3）1
（4）减小；增大
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
2．如图甲所示的杆秤引起了“胜哥”的兴趣，“胜哥”借来了一大一小两把杆秤，进行以下探究：
（1）杆秤相当于　 　（填一种简单机械名称），可用来测量物体的　 　，小明做出了杆秤的简化图如图乙，其中　 　（选填“A”“B”或“O”）点相当于支点．
（2）设AO的长度为，BO的长度为，鱼的质量为，秤锤的质量为，根据平衡条件应该满足关系式：　 　（用以上物理量符号表达）．
（3）“胜哥”发现秤杆上从O点往右标上了一些秤星作为刻度，分别标着1kg、2kg、3kg，这些秤星分布是　 　（选填“均匀”或“不均匀”）的．为确保对买卖双方公平，杆秤使用时秤杆应在　 　方向保持静止。
（4）“胜哥”还发现有些杆秤有两个不同的量程并能通过提起不同的绳钮实现大小量程间切换（不改变秤锤规格），如图丙所示，若要使用大量程，则他应提起　 　（选填“A绳钮”“B绳钮”或“A、B绳钮都行”）。
【答案】（1）杠杆；质量；O
（2）
（3）均匀；水平
（4）B绳钮
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【解答】 （1）根据题意可知，杆秤就是一个绕固定点转动的硬棒，即杆秤相当于杠杆，杆秤是一种测量物体质量的工具；秤杆平衡时。O点固定不动，则支点是图2中的O点；
（2）设AO长度为L1，BO长度为L2，鱼的质量为m1，称锤的质量为m2，
根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知，m1gL1=m2gL2，化简得到： 。
（3）由杠杆的平衡条件可得：G物×OA=G秤砣×OB'，
则，
因OA和G秤砣都为一定值，由②知，OB'与G物成正比，即该杆秤的刻度是均匀的；
为确保对买卖双方公平，杆秤使用时秤杆应在水平方向保持静止；
（4）使用A，阻力臂小，称相同东西，阻力与阻力臂乘积小，秤锤质量不变，则力臂较大，杆长一定，所标刻度较少（小），故A处量程小，B量程大。 那么若要使用大量程，则“胜哥”应提起B绳纽。
【分析】 （1）杆秤利用的是杠杆的平衡条件，通过力臂的大小关系得出物体重和秤砣重之间的关系，进而得出物体的质量与秤砣的质量之间的关系，测量的是物体的质量；秤杆平衡时支点是图2中的O点处；
（2）根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2求得关系式；
（3）由杠杆的平衡条件得出秤砣悬挂点距支点的距离的表达式，分析表达式中不变的量，得出秤砣悬挂点距支点的距离与G物成正比，据此回答；为确保对买卖双方公平，杆秤使用时秤杆应在水平方向保持静止；
（4）当从秤纽A换到秤纽B时，分析两边力和力臂的大小是否变化，根据杠杆平衡条件得出最大测量值的变化。
二、实践探究题
3． 中药房使用的杆秤，在我国有几千年的历史。如甲图所示，盘中置物，手提提纽。右移秤砣，使杆秤水平平衡。“胜哥”准备制作简易杆秤，请你根据制作过程，完成下列问题：
（1）制作原理：杆秤是根据　 　条件制成。如乙图，用轻质木棒作为秤杆，细线系上一个质量为m的物体作为秤砣，空小盆挂在A点作为秤盘，在O点挂粗绳作为提纽，　 　点相当于杠杆的支点。
（2）乙图中，秤盘内未放称量物，调节秤砣位置使杆秤水平平衡，“胜哥”在秤杆上悬挂秤砣细线的位置做标记，该标记处对应的刻度为　 　g。
（3）乙图中，当称量物质量增大时，秤砣应向　 　（选填“左”或“右”）移动。
（4）为了增大杆秤量程，“胜哥”可采用　 　（选填“增大”或“减小”）秤砣质量的方法。
（5）“胜哥”设计了一个测量秤砣密度的方案：在乙图中取下秤盘后，A端悬挂秤砣，在C端施加竖直向下拉力时，木棒水平平衡，如丙图；把秤砣浸没在一个盛有适量液体的圆柱形容器中，液体深度变化0.02m，液体对容器底部压强变化了160Pa，在C端施加竖直向下拉力时，木棒再次水平平衡，如丁图。已知。秤砣密度为　 　（整个过程秤砣不吸液，液体未溢出，秤砣与容器底未接触，g取10N/kg）。
【答案】（1）杠杆平衡；O
（2）O
（3）右
（4）增大
（5）8.8×103
【知识点】密度公式及其应用；阿基米德原理；杠杆的平衡条件；杠杆的动态平衡分析；制作简易杆秤
【解析】【解答】（1）秤杆相当于一个杠杆，是根据杠杆平衡条件制成的；秤砣和秤盘对秤杆的力会使秤杆绕O点转动，即O点相当于支点；
（2）秤盘中未放物体时，调节秤砣位置使杆秤水平平衡，标记此时细线的位置，则该位置对应的质量刻度值为0g；
（3）因为杠杆平衡，所以m秤砣gLOB＝m物gLOA，
（4）增大杆秤量程，就是指秤砣在相同位置时，能测量出的质量更大，根据“小问3详解”中的图形，增大杆秤量程就是在l1、l2保持不变时，改变什么条件，能满足F1增大，根据杠杆平衡条件的变形公式可知，当增大F2时，可使F1增大，即增大秤砣提供的力时，可增大量程，而增大秤砣的质量，可以增大秤砣提供的力。
（5）秤砣浸没时，液体深度变化0.02m，液体对容器底部压强变化了160Pa，则液体的密度
将图丙、图丁中杠杆五要素画出来，如图所示：
由杠杆平衡条件可知：
图丙………………………………①
图丁……………………②
①÷②可得
化简可得
即
因为秤砣完全浸没，则秤砣的体积等于排开液体体积，即V秤砣=V排
则
则
即。
【分析】（1）秤杆相当于一个杠杆，是根据杠杆平衡条件制成的；支点是指杠杆绕着转的固定点，秤杆相当于一个杠杆，秤砣和秤盘对秤杆的力会使秤杆绕O点转动，由此可知杠杆的支点；
（2）秤盘中未放物体时，调节秤砣位置使杆秤水平平衡，标记此时细线的位置，即零刻度的位置；
（3）在测量中，秤砣的质量、被测物体的重力力臂不变，根据杠杆平衡条件分析当被测物体质量增大时秤砣的移动方向；
（4）若支点O不动，要增大杆秤的量程，就是增大秤砣与OB的乘积，如果OB不变，可以增大秤砣质量；
（5）图丁中，设容器的底面积为S，根据液体深度变化可知秤砣的体积，根据液体对容器底部压强变化，利用F＝ps求出液体对容器底部压力增加量，即为秤砣的浮力；然后求出此时A点的拉力，利用求出杠杆平衡条件得出图丁的表达式；根据杠杆平衡条件得出图丙的表达式；结合F1：F2＝11：10即可求出秤砣的密度。
4．“胜哥”组织同学们开展制作简易杆秤活动
（1）如图甲，用木棒作为秤杆，用细线系一个20g的钩码作为秤砣，把空小盆挂在A点作为秤盘，在B点挂粗绳作为提纽，则　 　点相当于支点。（选填“A”或“B”）
（2）调节秤砣位置使杆秤水平平衡，标记此时细线的位置，则该位置对应的质量刻度值为　 　 g。
（3）在秤盘中逐个添加50g的砝码，当杆秤水平平衡时，记录细线的位置、标记相应的质量，再测出细线距离B点的长度（如表），根据表中数据，应将250g的刻度值标记在距离B点　 　cm处。
托盘中砝码总质量/g 50 100 150 200
距离B点的长度/cm 6 11 16 21
（4）在称重过程中，若杆秤左低右高，如图乙，要将杆秤调至水平平衡，秤砣应往　 　（选填“左”或“右”）侧移动。
（5）为了增大杆秤的量程，你的方法是：　 　（写一种即可）。
【答案】（1）B
（2）0
（3）26
（4）右
（5）增加秤砣的质量（或让提纽B靠近A点、增加秤杆的长度等）
【知识点】杠杆及其五要素；杠杆的平衡条件
【解析】【解答】 （1）如图甲中，秤砣和秤盘对秤杆的力会使秤杆绕B点转动，即B点相当于支点；
（2）根据题意可知，此时秤盘中未放物体，则物体的质量为0，调节秤砣位置使杆秤水平平衡，标记此时细线的位置，则该位置对应的质量刻度值为0g；
（3）根据生活经验可知，秤砣移动的距离与物体的质量成正比。由图表中数据可知，物体质量每增加50g，秤砣距离B的距离就增加5cm，故250g的刻度值应该比200g时的刻度值到B点的长度大5cm，则应标记在距离B点：21cm+5cm=26cm处；
（4） 在称重过程中，杆秤左低右高，说明左边力和力臂的乘积大于右侧力和力臂的乘积，则要将杆秤调至水平平衡，应增大秤砣的力臂，即秤砣应往右侧移动适当距离；
（5）由可知，为了增大杆秤的量程，可增加秤砣的质量，减小杆秤的分度值；也可以增加秤杆的长度，增大秤砣的移动范围；或让提纽B靠近A点，增大秤砣的移动范围等。
【分析】 （1）支点是指杠杆绕着转的固定点；
（2）调节秤砣位置使杆秤水平平衡，标注的刻度值就是待测物体的质量；
（3）根据表中数据分析物体的质量和距离之间的变化关系，据此推测250g的刻度值的标记位置；
（4）根据杠杆平衡条件确定秤砣的调节方向；
（5）根据杠杆平衡条件可知增大杆秤量程的方法。
三、实验与探究题
5．许多证据证明全球文明源于华夏。证据之一：《墨经》中最早记载了杆秤的杠杆原理。“胜哥”对家中使用的杆秤进行观察，并准备动手制作一个杆秤。
（1）如图甲所示的杆秤有两个提纽，使用　 　（选填“提纽1”或“提纽2"）杆秤的量程更大一些。
（2）请你通过分析判断：杆秤的刻度是　 　（选填“均匀”或“不均匀”）的。
（3）如图乙所示，“胜哥”用一根长为1m，分度值为1cm，质量为0.2kg的粗细均匀的直尺来制作杆秤，制作方法如下：
①“胜哥”分别在直尺上5.0cm和10.0cm刻度处各钻了一个小孔，并穿了细绳（质量忽略不计）来作为秤钩和提纽；
②接着“胜哥”又找来一个质量为1kg的钩码挂在细绳上作为秤碗，可以在秤杆上移动：
③“胜哥”认为秤钩上不挂重物时，移动秤碗，直到杆秤在水平位置平衡，此时秤碗所在的位置应该是杆秤的零刻度线。则该杆秤的零刻度线应该标在刻度尺上　 　cm的刻度线处，该自制杆秤的最大测量值为　 　kg
【答案】（1）提纽1
（2）均匀
（3）2；19.6
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【解答】(1)杆秤利用了杠杆平衡原理，若秤砣的重力为G砣，物体的重力为G物，提纽到秤钩的距离为l2，即为G物的力臂，提纽到秤砣的距离为l1，即为G的力臂，由杠杆的平衡条件可知：
G物×l2=G砣×l1，
由图甲可知，将秤砣置于最远处时，从提纽2到提纽1，则l2减小而l1增大，根据杠杆平衡条件可知，此时G物变大，即使用提纽1杆秤的量程更大；
(2)由G物×l2=G砣×l1+G尺l尺可知，当G物均匀增大时，因l1、G砣、G尺、l尺均大小不变，则l2均匀变大，故杆秤的刻度是均匀的；
(3)因直尺粗细均匀可认为直尺的重心在中点位置，即50cm刻度线处，直尺重力的力臂大小为：
l尺=50cm-10cm=40cm，
设此时秤砣距提纽（支点）的距离为l，直尺的质量m尺=0.2kg，由杠杆平衡条件可知：
m尺g×l尺=m砣g×l，
即
0.2kg×g×40cm=1kg×g×l，
解得：l=8cm，
由已知条件，该杆秤的零刻度线应该标在刻度尺：
10cm-8cm=2cm，
秤砣置于力臂最大处，即置于100cm位置时测量的物体质量最大，此时秤砣重力的力臂为：
l'砣= 100cm-10cm=90cm，
若此时物体的最大质量为m物大，根据杠杆的平衡条件有：
m物大gl'=m尺gl尺+m砣gl'砣，
即
m物大g×5cm=0.2kg×g×40cm+1kg×g×90cm，
解得：m物大=19.6kg，
即该自制杆秤的最大测量值为m物大=19.6kg。
故答案为： (1)提纽1，(2)均匀(3)2；19.6。
【分析】(1)(2)根据杠杆平衡条件进行分析；
(3)杆秤的工作原理是：杠杆的平衡条件，根据杆秤自重重心位置及杠杆平衡条件判断杆秤零刻度线的位置以及杆秤的最大称量。
6．杆秤是我国古老的质量称量工具，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）杆秤是杠杆原理的应用，其中杠杆的平衡条件是　 　；
（2）当秤钩上未悬挂物体时，提起扭秤，秤砣悬挂点位于A点时杠杆水平平衡，A点为杆秤的0刻度线。若此时在秤钩中悬挂重物，为了保持杆秤平衡，要秤砣往　 　移动（选填“左”、“右”）。
（3）“胜哥”在使用过程中，发现待测物体质量大于杆秤的量程，于是“胜哥”决定在原来的杆秤基础上，通过改变秤纽的位置改变杆秤的支点，制作一个量程更大的杆秤。他的设计如下：
制作器材：小桶，细沙，刻度尺，杆秤，电子秤
制作步骤：
①为了使杆秤的测量范围更大，此时“胜哥”应该使秤纽向　 　移动（选填“左”、“右”）。
②确定新杆秤的0刻度线：秤钩不挂物体时，提起秤纽，　 　，则标记秤砣悬挂点为零刻度线；
③确定新杆秤的最大测量值：将秤砣移动到最右端，在秤钩中挂上小桶，　 　，直到杠杆水平平衡；
④　 　，即为杆秤的最大测量值m。
⑤将0刻度线到最大测量值处的长度均匀划分为各个刻度。
（4）若杆秤在使用过程，秤砣有磨损，质量变小，则测量的待测物体质量将　 　（选填“偏小”、“偏大”、“不变”）
【答案】（1）
（2）右
（3）左；移动秤砣直至秤杆在水平位置平衡；在小桶内装入细沙；用电子秤测量小桶和细沙的总质量
（4）偏大
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【解答】（1）杠杆的平衡条件，根据力和力臂的变化分析；
（2）当秤钩上未悬挂物体时，提起扭秤，秤砣悬挂点位于A点时杠杆水平平衡，A点为杆秤的0刻度线。若此时在秤钩中悬挂重物，为了保持杆秤平衡，左侧的拉力变大，力臂不变，因而右侧拉力不变时，需要增大力臂，故秤砣往右移动。
（3）①为了使杆秤的测量范围更大，在秤砣拉力不变时，左侧的拉力变大，故减小左侧的力臂，增大右侧的力臂，应该使秤纽向左移动。
②确定新杆秤的0刻度线：秤钩不挂物体时，提起秤纽，调节秤砣的位置，使得杠杆在水平位置平衡，则标记秤砣悬挂点为零刻度线；
③确定新杆秤的最大测量值：将秤砣移动到最右端，在秤钩中挂上小桶，向小桶中添加沙子，直到杠杆水平平衡；
④用电子秤测出桶中沙子的质量，即为杆秤的最大测量值m。
⑤将0刻度线到最大测量值处的长度均匀划分为各个刻度。
（4）若杆秤在使用过程，秤砣有磨损，右侧的拉力变小，在物体的拉力和力臂不变，需要增大秤砣的力臂，向右移动，使得测量的待测物体质量将偏大。
故答案为：（1）；（2）右；（3）①左；②调节秤砣的位置，使得杠杆在水平位置平衡；③向小桶中添加沙子；④用电子秤测出桶中沙子的质量；（4）偏大。【分析】（1）杠杆的平衡条件，根据力和力臂的变化分析；
（2）根据杠杆的平衡条件结合力臂的变化分析；秤钩不挂物体时，提起秤纽，条件秤砣使得杆秤平衡，确定零刻度；根据物体质量最大结合杠杆平衡确定最大值；
（3）根据秤砣重力减小分析力臂变化，据此分析。
（1）杠杆的平衡条件是
（2）根据杠杆的平衡条件，为了保持杆秤平衡，要将秤砣往右移动。
（3）[1]根据杠杆的平衡条件可知，为了使杆秤的测量范围更大，应使力臂变小，故应该使秤纽向左移动。
[2]秤钩不挂物体时，提起秤纽，移动秤砣直至秤杆在水平位置平衡，则标记秤砣悬挂点为零刻度线。
[3]将秤砣移动到最右端，在秤钩中挂上小桶，在小桶内装入细沙，直至秤杆在水平位置重新平衡。
[4]用电子秤测量小桶和细沙的总质量，即为杆秤的最大测量值m。
（4）若杆秤在使用过程，秤砣有磨损，质量变小，根据杠杆平衡条件可得，秤砣距离秤纽的距离变远，故测量的待测物体质量将偏大。
7．“胜哥”在探究杠杆平衡条件的实验中，所用杠杆质量分布均匀，每个钩码质量均为50g。
（1）实验前没有挂钩码时，“胜哥”发现杠杆右端高，要使杠杆在水平位置平衡，可将杠杆右端的螺母向　 　调节，调节平衡后，如图甲所示，在杠杆的左边A处挂四个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在杠杆右端B处挂同样的钩码　 　个。若将A、B两点下方所挂的钩码同时向支点O靠近1格，那么杠杆　 　（选填“左”或“右”）端将会下沉；
（2）完成实验后“胜哥”突发奇想，想利用该杠杆（重心始终位于O点）制作一个可以直接测量质量的“杆秤”；
①如图乙所示，以杠杆上的A点为支点，当在C位置挂3个钩码，杠杆在水平位置刚好平衡，则该杠杆的质量　 　g。然后“胜哥”将C位置的3个钩码取下，挂到右侧作为“秤砣”；
②为了将该“杆秤”的零刻度线标在A位置处，“胜哥”应在图丙的C位置处装配一质量为　 　g的吊盘；
③接着“胜哥”在图丙的D位置标记上该“杆秤”能测的最大质量　 　g，并将其他质量数均匀标记在AD之间的刻度线上，完成“杆秤”的制作；
④“胜哥”用制作好的“杆秤”测一物体的质量，不留意只将两个钩码作为“秤砣”来使用，则“胜哥”的测量结果会　 　（选填“偏小”“依然准确”或“偏大”）。
【答案】（1）右；3；右
（2）100；150；600；偏大
【知识点】杠杆的平衡条件；探究杠杆的平衡条件实验
8．“胜哥”根据密度公式想到，是否可以通过密度与质量之间的关系来制作密度计，“胜哥”确定了制作方案。
（1）查阅资料：如图所示，杆秤是我国古老的质量称量工具，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，杆秤的工作原理是　 　。
（2）产品制作：准备的器材有木棒、塑料杯、细线、刻度尺、金属块等。制作步骤如下：
①模仿杆秤结构，用塑料杯代替秤钩，杯中不加液体，提起秤纽，移动由金属块做成的秤砣，当由木棒做成的秤杆在水平位置平衡时，如图甲所示，将此时秤砣的悬挂点A标记为“0”刻度。
②“胜哥”往塑料杯中加水200cm3，在水面处标记为a，提起秤纽，秤杆出现左低右高的现象，如图中乙所示，应将秤砣适当向　 　侧移动，直至秤杆在水平位置平衡，如图中丙所示，此时秤砣的悬挂点B的刻度应标记为　 　kg/m3。
③“胜哥”经过推导，发现该密度计的刻度　 　（选填“是”或“不是”）均匀的，以A、B两点之间长度的为标准，在整根秤杆上标上刻度。
（3）产品检验：在塑料杯中倒入“等量”的密度已知的液体，移动秤砣，使密度秤在水平位置平衡，读出液体的密度，这里的“等量”是指液体的　 　相等。用多种密度已知的液体对“密度秤”的刻度准确度进行检验。“胜哥”在某次检验时测量的数据如图丁所示，已知OC=10cm、OA=5cm、OD=41cm，秤砣（金属块）的质量为100g，则该液体的密度为　 　kg/m3。
（4）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．把秤纽位置往靠近塑料杯一侧移动
B．减小秤砣的质量
C．减少加入塑料杯中液体的体积
D．换用更细的秤杆
【答案】（1）杠杆的平衡条件（）
（2）右；1.0×103；是
（3）体积；1.8×103
（4）B
【知识点】杠杆的平衡条件；探究杠杆的平衡条件实验
9．杆秤是前些年我们家中常用的测量重量的工具，“胜哥”对家中的杆秤进行观察，并准备动手制作一个杆秤。
（1）如图甲所示是我们家中常用的杆秤，这个杆秤有两个提纽，当“胜哥”使用提纽1时杆秤最大能称量20kg的物体，当他使用提纽2时杆秤能称量物体的最大重量会　 　（选填“大于”、“小于”或“等于”）20kg。使用这两个提纽时，零刻度线的位置　 　（选填“相同”或“不相同”）。
（2）已知杆秤粗细不均匀，“胜哥”通过分析可知，杆秤的刻度是　 　（选填“均匀”或“不均匀”）的；若某次称量时小刚只使用了提纽1，称量了同一物体两次，当他第二次换用质量更大的秤砣时，第二次秤砣在杆秤上的位置会　 　（选填“靠近”或“远离”）提纽的位置。
（3）如图乙所示，“胜哥”用一根长为1m、分度值为1cm、质量不计的粗细均匀的直尺来制作杆秤，制作过程如下：
①“胜哥”分别在直尺上5cm和10cm刻度处钻了一个小孔，各穿了一根细绳作为秤钩和提纽（秤钩和提纽的质量均忽略不计）；
②接着“胜哥”又找来一个质量为1kg的钩码挂在细绳上作为秤砣，可以在秤杆上移动；
当“胜哥”用这个自制的杆秤称量物体时，这个杠杆的支点是　 　（选填“提纽”或“秤钩”）所在的位置，当在秤钩上挂一重物时，秤砣的位置在如图乙所示位置，则秤钩上挂的重物的质量为　 　kg。
【答案】（1）小于；不相同
（2）均匀；靠近
（3）提纽；8
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
10．“胜哥”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。
（1）液体密度计是根据　 　判断密度大小，根据密度公式，“胜哥”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。
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。杆秤的工作原理是　 　。
（2）器材：木棒、塑料杯、细线、刻度尺、金属块（代替秤砣）。步骤：模仿杆秤结构，用杯子代替秤钩，“胜哥”先自制一根无刻度“密度秤”；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；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）。以A、B两点之间的长度为标准，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），要调至秤杆在水平位置平衡，秤砣应往　 　侧移动。
（3）“胜哥”为了制作出精确度更高的“密度秤”，可行的改进措施是　 　（写出一条即可）。
【答案】（1）排开液体的体积变化；杠杆平衡条件
（2）1；右
（3）把秤纽位置往远离杯子一侧移动
【知识点】杠杆的平衡条件；探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】(1)当密度计漂浮时，，为密度计重量，g不变，所以沉的越多越大，密度就越小，所以密度计是根据排开议题的体积变化来判断密度大小；
从图甲可知，可以把秤纽的地方看成是杠杆的支点，重物所挂的秤钩是阻力作用，秤砣对杠杆的拉力为动力，当杠杆水平位置平衡时，根据杠杆平衡条件，即可知道物体的质量。所以杆秤的工作原理是杠杆的平衡条件。
（2）由题可知，当杠杆处于水平位置平衡时，根据杠杆的平衡条件可知，此时B点应该标记为水的密度1 ，秤杆出现左低右高现象，说明左侧力和力臂的乘积大于右侧力和力臂的乘积，所以应该增大右侧的力臂，故秤砣应往右移动；
（3）根据杠杆的平衡条件，要制作精确度更高的“密度秤”，需要增大阻力臂，减小水的质质量，这样平衡时，秤砣离0刻度线更近，距离更短，刻度更小也就更加精准了。故采用的措施是把秤纽位置往远离杯子一侧移动。
【分析】本题考查了杠杆的平衡条件的应用，是一个创新题型。
11．“胜哥”制作的“杆秤液体密度计”如图甲所示，选取了一根质量不计的硬质轻杆，P为提挂点，P点的左侧端点A处悬挂透明塑料杯，右侧悬挂秤砣，不计细线质量。将相同体积不同密度的待测液体加入杯中，根据杠杆平衡条件可知，杠杆平衡时，秤砣悬挂点到P点的距离与待测液体的密度成一次函数关系，即可在杠杆上均匀标出刻度线来测量液体密度。其制作与测量过程中进行了如下操作：
（1）距离左端点A处10cm的位置制作提挂点P；用天平称得空塑料杯质量如图乙所示，则空塑料杯质量为　 　g；右侧秤砣采用50g钩码拴上细线制成；
（2）将空塑料杯悬挂在A点，调节右侧秤砣细线位置，使杠杆在水平位置平衡，目的是　 　，此时细线位置处标记为“”，此刻度线到提挂点P距离为　 　cm；
（3）将100mL密度为的水倒入塑料杯中，在液面处作标记，调节秤砣细线位置使杠杆再次在水平位置平衡，并在此时秤砣细线位置处标记为“1”，此刻度线到提挂点P的距离为　 　cm；将“0”到“1”刻度线之间均分10等份，则该密度计的分度值为　 　；按该分度值在杠杆上均匀画出刻度线，即杆秤密度计制作完成；
（4）用制作好的密度计测量某一液体密度时，将100mL的液体倒入空塑料杯中，秤砣细线位置如图丙所示，则待测液体密度为　 　；
（5）制作好的密度计不仅能够测出液体的密度，还可以测算某些固体的密度。某次测量时，“胜哥”将石块放入空塑料杯中，杠杆平衡时，秤砣细线在“0.5”刻度处，再向杯中加水至100mL标记处（石块浸没），杠杆再次平衡时，秤砣细线在“1.3”刻度处，则小石块的密度为　 　。
【答案】（1）25
（2）便于测量力臂；5
（3）25；0.1
（4）0.8
（5）2.5
【知识点】密度公式及其应用；杠杆的平衡条件
12．“胜哥”组织同学们探究“杠杆的平衡条件”，准备了以下器材：刻度均匀的杠杆、铁架台、若干钩码、网盘等。
（1）如图甲，小明将杠杆安装到铁架台上，静止放置，此时杠杆处于　 　（选填“平衡”或“非平衡”）状态。为使杠杆在水平位置平衡，应将两端的平衡螺母向　 　（选填“左”或“右”）侧适当调节；
（2）如图乙所示，杠杆调节平衡后，在A点挂3个钩码，B点挂2个钩码，此时杠杆再次在水平位置平衡。完成此操作后，下一步小明操作不合理的是（　　）（填序号）；
A．读取此时杠杆上力和力臂的数据，找到其中的规律，得出杠杆的平衡条件
B．保持右侧钩码不动，改变左侧钩码数量并适当移动，使杠杆再次在水平位置平衡
C．同时改变左右两侧钩码数量及位置，使杠杆再次在水平位置平衡
（3）若在杠杆右侧15cm刻度线处挂上2个钩码，在杠杆左侧挂上3个钩码，则移动左侧钩码到　 　cm刻度线处使杠杆重新在水平位置平衡。这时动力或阻力是　 　（填“钩码受到的重力”“钩码对杠杆的拉力”或“杠杆对钩码的拉力”）。
（4）【拓展】实验小组探究得出杠杆的平衡条件后，利用身边的材料制作了杆秤，如图丙所示，此时杆秤相当于　 　杠杆。（选填“省力”、“费力”或“等臂”）若要增加称量的范围，应选用提纽　 　。
【答案】（1）平衡；右
（2）A
（3）10；钩码对杠杆的拉力
（4）省力；2
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
13．如图所示，“胜哥”利用铁架台、带有刻度的杠杆、细线、若干相同钩码、弹簧测力计（单位N）等实验器材“探究杠杆的平衡条件”。
（1）在挂钩码前，杠杆在如图甲所示的位置静止，此时杠杆　 　（选填“是”或“不是”）平衡状态，接下来应将杠杆两端的平衡螺母向　 　（选填“左”或“右”）调，使杠杆在水平位置平衡，目的是为了　 　；
（2）“胜哥”移动钩码的位置，使杠杆重新在水平位置平衡（如图乙），若在A、B下方各取下一个钩码，则杠杆　 　（选填“左”或“右”）端将下沉；
（3）图丙是已经调节平衡的杠杆，“胜哥”在某处挂上适当的钩码后，用弹簧测力计在杠杆C处竖直向上拉使杠杆在水平位置重新平衡，则所挂钩码的位置和重力分别是______（填字母编号）。
A．A处挂3N B．A处挂2N C．C处挂3N D．C处挂2N
（4）如图丁所示为人们常用来测量物体质量的杆秤，它是利用杠杆原理来制作的。称量时把货物挂在A点，手提着B点或C点，调节秤砣的位置至D点发现秤杆在水平位置平衡，D点对应秤杆上的读数就是货物的质量了。在使用时，为了称量质量较大的货物，手应该提着　 　（选填“B”或“C”）点的绳子；若秤砣有磨损，则物体质量的测量值将　 　（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
【答案】（1）是；左；便于测量力臂
（2）右
（3）B；C
（4）B；偏大
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
四、计算题
14．“胜哥”用一只弹簧测力计，一根长度为1m、质量为1.2kg粗细均匀、质量均匀分布的圆柱形螺纹钢AB，一只金属筐，制成了如图所示的机械装置。制作时，“胜哥”将金属筐系于螺纹钢右端B点，当悬挂螺纹钢的钢索在螺纹钢上的悬吊点移至O点时，螺纹钢在水平位置平衡。测得OB=5cm。g取10N/ kg。
（1）制作时，螺纹钢在水平位置平衡。则此时金属筐的质量为多少 kg
（2）称重时，将重物放入金属筐中，用弹簧测力计竖直向下拉住螺纹钢的 A 端，使之再次在水平位置平衡，此时弹簧测力计示数为15N，则重物的质量是多少 kg
（3）若在“胜哥”制作的装置中仅将弹簧测力计换成质量为1kg的“秤砣”， 制成杆秤，从O 点开始 沿OA 每隔 1cm标出对应的质量刻度，杆秤的刻度均匀，则该杆秤的分度值为多少 kg
【答案】（1）解：根据图片可知，螺纹钢在水平位置平衡，两个力大小分别等于螺纹钢重力和金属筐重力，
根据得到：；
解得：；
金属筐的质量为。
答： 此时金属筐的质量为10.8kg 。
（2）解：根据杠杆平衡条件得到：G物×l'=Fl；
15N×（1m-0.05m）=G物×l'；
解得：G物=285N；
则重物的质量为：。
答： 重物的质量是28.5kg 。
（3）解： 若在她们制作的装置中仅将弹簧测力计换成质量为1kg的“秤砣”，根据杠杆的平衡条件可知，当秤砣在A点时，所测物体的重力最大，即质量最大，
则有：m秤砣g×OA=m'重g×OB，
1kg×10N/kg×（100cm-5cm）=m'重×10N/kg×5cm，
解得：m'重=19kg；
即秤砣在A处时对应的物体的质量是19kg，则该杆秤的分度值为。
答：该杆秤的分度值为 0.2kg。
【知识点】杠杆的平衡条件；杠杆的动态平衡分析
【解析】【分析】（1）悬挂螺纹钢的钢索在螺纹钢上的悬吊点移至O点时，螺纹钢在水平位置平衡，根据杠杆的平衡条件求出金属筐的质量；
（2）根据弹簧测力计的示数，利用杠杆的平衡条件求出金属筐和重物的总质量，从而求出重物的质量；
（3）将弹簧测力计换成质量为1kg的“秤砣”，根据杠杆的平衡条件求出物体的最大质量，然后得出分度值的大小.
（1）螺纹钢在水平位置平衡，两个力大小分别等于螺纹钢重力和金属筐重力，根据计算金属矿重力为
金属筐的质量为
（2）因为之前已经调平衡，所以根据杠杆平衡条件可得重物的质量
（3）该杆秤的分度值为
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