Question

【題目】某科學興趣小組在科學拓展課中想探究“在只有體重秤的情況下，如何測出汽車引擎蓋的質量”這一問題。小組同學設計并實施了如下實驗方案：讓小明同學先站在一只體重計上，此時體重計顯示的讀數為58Kg，接著讓小明站在體重計上用雙手豎直將引擎蓋微微抬起，此時體重計顯示的讀數為78Kg，最后畫出了引擎蓋的模型如圖2．引擎蓋可繞O點自由轉動，A為引擎蓋重心位置，并且測得OB=130cm，AB=50cm。

據此回答：

（1）引擎蓋的質量為多少千克？（寫出計算過程）

（2）如果一直讓小明用雙手豎直向上勻速抬起引擎蓋，體重計顯示的讀數將__________ （選填“增大”或“不變”或“減小”）。

（3）小明發現抬引擎蓋的手臂也能畫成杠桿的模型圖。請幫他畫出手臂杠桿及其五要素。

Answer 1

【答案】 引擎蓋的質量為32.5kg 不變 見解析

【解析】（1）由題意知，體重計的示數變化為：

.

則老王所受引擎蓋的壓力：

.

根據力的作用的相互性可知，老王對引擎蓋的動力:.

根據杠桿的平衡條件可得:，

則.

則引擎蓋的質量為：

.

（2）如果一直讓老王用雙手豎直向上勻速抬起引擎蓋，引擎蓋的重力不變，動力臂和阻力臂的比值也不變，所以力F不變，則體重計顯示的讀數將不變.

（3）將抬引擎蓋的手臂看成杠桿，肘部為支點，引擎蓋對手的壓力是阻力，肱二頭肌向上收縮產生的力是動力，并由此畫出兩個力的力臂如圖所示：