Question

如圖是小敏自制的一個電磁蹺蹺板．小狗、小貓模型站在一個可繞光滑轉軸的輕質桿上．它的工作過程是：當處于如圖位置時，兩觸點接觸，使電磁鐵產生磁性，吸引銜鐵，小貓端下降，兩觸點斷開，電磁鐵失去磁性，在小狗重力的作用下，小狗端下降，反復上述過程．
（1）如果小貓、小狗站立點離轉軸的距離分別為7厘米和5厘米，小貓模型的質量為100克，則該蹺蹺板要能正常工作，小狗模型的重力應略大于    牛；
（2）如該蹺蹺板電路連接正確、兩觸點接觸良好，但不能正常工作，可以改進的方法是    （只要寫出一點即可）．

Answer 1

【答案】分析：（1）蹺蹺板能正常工作，應讓小狗將右端壓下與觸點接觸，則由杠桿的平衡條件可知小狗模型的重力大小；
（2）蹺蹺板不能正常工作，排除斷路可能，則只能是小貓及銜鐵產生的力及力臂的乘積無法大于小狗重力與力臂的乘積，故可以增大力及力臂的乘積或減小右側力及力臂的乘積，從而將左側壓下．
解答：解：（1）已知：小貓的力臂為L₁=0.07m，小狗的力臂為L₂=0.05m，小貓的重力為G₁=mg=0.1kg×10N/kg=1N；
要使蹺蹺板能正常工作，則應使小狗的重力與力臂的乘積大于或等于小貓的重力與力臂的乘積，即G₂?L₂≥G₁?L₁，
則解得：G₂≥==1.4N．
即小狗模型的重力應略大于1.4N；
（2）蹺蹺板不能正常工作說明左側小貓模型及磁力及力臂的乘積小于小狗的力及力臂的乘積，無法將左端壓下，故可以增大左側力及力臂的乘積或減小右側力及力臂的乘積；方法有：將小狗模型向左移動，減小左側力臂；增大電壓提高線圈中的電流，從而增大磁力；增加小貓模型的質量，從而增大壓力；以上任選一個回答即可．
故答案為：（1）1.4；（2）將小狗模型適當向左移動（或提高電源的電壓，或適當增加小貓模型的質量等）
點評：本題為力電綜合類題目，考查學生利用杠桿的平衡條件進行分析計算的能力及運用所學知識分析問題的能力；在審題時要注意挖掘有用信息．