Question

（1）如圖（1）所示，桿秤是民間的一種測量工具。使用時，將待測物體掛在秤鉤A上，用手拎住秤紐B或C（相當于支點），秤砣D在秤桿E上移動，當秤桿水平平衡時就可以在秤桿上讀出讀數。在測量中，當被測物重量增加，要使桿秤平衡，秤砣D應該向　 　移動。若秤砣的質量為150 g，秤桿的質量忽略不計，秤桿水平靜止時，AC＝5 cm，CD＝25 cm，則被測物的質量為　 　kg。根據杠桿平衡的條件分析，使用桿秤時，當從秤紐C換到秤紐B時，最大測量值將變　 　。

（2）城市的潔凈離不開環衛工人的辛勞，如圖（3）所示是環衛工人手推車的示意圖。在手推車上重物不變的情況下，環衛工人推車為了更省力，應將手向 （選填“前”或“后”）移；若小車與廢棄物總重600 N，重心離車輪軸心的水平距離為6 dm，手離車輪軸心的水平距離為1.8 m，則工人師傅需用 N的力將小車抬起。若你要拋棄一重的廢棄物，為了使環衛工人師傅更省力，你應將廢棄物置于離車輪軸心的水平距離較 （選填“近”或“遠”）的地方。

Answer 1

以桿秤和環衛車為素材設計題目，考查杠桿的平衡條件等知識，確定力臂大小及變化是解題關鍵。第（1）題，由杠桿的平衡條件可知，m_秤砣gL_CD＝m_物gL_AC。測量中，秤砣的質量m_秤砣、被測物體的重力力臂L_AC不變，所以當被測物體的質量增大時，L_CD應變大，因此秤砣D應該向右移動。將數值代入公式中，有：150 g×g×25 cm＝m_物g×5 cm，解之得m_物＝750 g＝0.75 kg。當從秤紐C換到秤紐B時，m_物g的力臂減小，m_秤砣g不變、力臂增大，由杠桿平衡條件m_秤砣gL_CD＝m_物gL_AC可知，最大測量值將變大。第（2）題，由杠桿的平衡條件可知，FL_動＝GL_阻，為了省力，可以在阻力和阻力臂不變的情況，增大動力臂來減小動力，手握車把處盡量向后移，可使動力臂增大。將數值代入公式中，有：F×1.8 m＝600 N×0.6 m，解之得F＝200 N。當動力臂、阻力不變時，要減小動力，需使阻力臂變小，所以應選離車輪軸心的水平距離較近的地方放置。