Question

17．某学习小组同学探讨在生活和学习中遇到的几个问题，请你用科学知识来回答：

（1）如甲图所示，小木桶A和桶中水的总质量为500克，小木桶B可通过它上方的容器向它加水，当水加到一定量时，杠杆开始转动，小木桶B下落．在杠杆刚开始转动时，小木桶B和水的总质量小于（选填“大于”、“等于”或“小于”）500克．（杠杆自重和摩擦不计）
（2）荡秋千是同学们都喜欢的一项运动．心怡同学在荡秋千的过程中学会了自己一个人就能把秋千荡得越来越高的方法，如乙图所示，即在上升的过程中人逐渐站起来，在下降的过程中人逐渐蹲下来，在此过程中秋千越荡越高，秋千的机械能增加，增加的机械能是由人体内的化学能转化而来的．
（3）心悦同学做测量滑动摩擦力大小实验，如丙图所示，用弹簧秤水平拉着木块在水平桌面上做匀速直线运动，弹簧秤的示数为3.0牛，木块与水平桌面间的滑动摩擦力大小为3牛．
（4）如丁图所示，小江同学用弹簧秤测出物体的重力为10.0牛．把物体完全浸没在水中，弹簧秤的读数为8.5牛，此时物体在水中所受浮力大小为1.5牛．

Answer 1

分析 （1）已知两边力臂的大小，杠杆平衡条件F₁L₁=F₂L₂分析即可．
（2）人在下蹲时对秋千板的压力也做功，把人的化学能（或生物能）转化为机械能．
（3）木块进行匀速直线运动时，木块在水平方向上受到水平向右的拉力和水平向左的滑动摩擦力，这两个力是平衡力，根据二力平衡条件得出滑动摩擦力大小．
（4）利用“称重法”可直接求出浮力的大小．

解答 解：（1）A和桶中水的总质量为500克，则G_A=m_Ag，
杠杆左边为G_AL，右边为G_B2L，
当水加到一定量时，杠杆开始转动，小木桶B下落，杠杆刚开始转动，则G_AL=G_B2L，
则G_B＜G_A，
所以m_B＜m_A，即小木桶B和水的总质量小于500g．
（2）在上升的过程中人逐渐站起来，将动能转化为势能，并且人也站起来提高重心，在下降的过程中人逐渐蹲下来，重心随着下降，动能增加．在此过程中我们可以看到人体在秋千上有“站起”“下蹲”的动作，此时把人的化学能（或生物能）转化为机械能．
（3）木块在弹簧测力计水平拉力作用下进行匀速直线运动，弹簧测力计显示拉力大小，木块水平方向上受到拉力和滑动摩擦力作用，根据二力平衡条件，滑动摩擦力大小等于拉力大小，为3N．
（4）物体在水中所受浮力的大小：
F_浮=G-F_拉=10N-8.5N=1.5N．
故答案为：（1）小于；（2）化学；（3）3；（4）1.5．

点评 此题主要考查了学生对杠杆平衡条件、二力平衡条件的应用、能量的转化、浮力的大小计算，难点在（2）小题，对于初中学生来说，属于超纲题．