Question

在抗震救災中，為了從垮塌的建筑中盡快地實施救援，營救生命，使用到了大量的汽車起重機。正在家中復習的小陳同學看到救災現場的救援畫面后，在感動之余，找來了一臺玩具汽車起重機，進行了探究。
小陳要探究的問題是：起重機吊起的重物靜止在空中時：
① 支撐臂對起重臂的作用力大小；② 水平地面受到的起重機的壓強。
為此，小陳除起重機外，還準備了以下器材：重物、彈簧測力計、棉線、面積足夠大的坐標紙、墨水、毛筆、復寫紙。
（1）要完成他的探究，上述器材中還應該增加的是________________。
（2）為完成問題①的探究，需要測量力臂。請你在圖中作出支撐臂CD 對起重臂AB 的作用力F的力臂，其中O 點是支點。（溫馨提示：千萬別忘了在圖中畫出來喲！）
（3）在問題②的探究中，針對接觸面積的測量中遇到的困難，小陳設計了兩套實驗方案。
方案一的實驗步驟為：
A．用棉線拴牢重物，用彈簧測力計分別測量出起重機的重力G₁、重物的重力G₂；
B．將重物掛在起重機的掛鉤上，如圖所示；
C．在水平地面上從下往上依次鋪放坐標紙、復寫紙，然后將起重機平放在復寫紙上，保持整個裝置處于靜止狀態；
D．取走起重機，根據輪胎和支架在坐標紙上留下的印跡，計算出起重機（包括輪胎和支架）與水平地面的接觸面積S；
E．求出水平地面受到的起重機的壓強p＝________________。
方案二與方案一只有步驟C 不同，請你根據小陳準備的器材完成步驟C
C．在水平地面上鋪上坐標紙，接著用毛筆在起重機的輪胎和支架上涂上墨水，然后將起重機平放在坐標紙上，保持整個裝置處于__________狀態。
（4）實驗結束后，小陳對問題②的探究中接觸面積的測量仍然感到不夠滿意，認為測量不夠準確。請你任選一種方案，簡略指出其測量不夠準確的原因：_______________________________________。
（5）在實際救災中，一次利用汽車起重機吊起2×10⁴N的重物，支撐臂CD 對起重臂AB 的作用力F的力臂是0.8m，重物的力臂是3.2m，求力F的大小。

Answer 1

（1）刻度尺（或三角板）

（2）

（3）（G₁+G₂）/S；靜止
（4）在方案一中，由于玩具汽車起重機（包括重物）較輕，導致其在復寫紙上的印跡不夠清晰；在方案二中，由于墨水涂抹不均勻，導致印跡太深、太淺或者浸染到坐標紙上接觸處以外的地方；
（5）解：根據杠桿平衡條件
F·l_F=G·l_G
F×0.8m= G×3.2m
F=8×10⁴N。