学校举行“把时间称出来——复刻秤漏”项目化学习活动。秤漏是一种古代计时工具，主要由显时系统和供水系统两部分组成。显时系统主要构件为秤杆、秤砣、受水壶等，其中秤杆质量分布均匀，并在秤杆上标有时间刻度。称漏法中记载：“漏水一斤，时过一刻”，通过称量受水壶中水的质量来计量时间。在初次校准后，需要知道当日时刻，仅需移动秤砣即可在秤杆上读出时间。如下是学校制定的评价指标。评价等级评价等级优秀合格待改进最小刻度1-10分钟10-30分钟30-60分钟量程15小时-24小时12-15小时不足12小时下图为小科设计的秤漏模型图。【产品制作】①在A处悬挂一个空桶并保持不动，已知QA为5cm，移动秤砣至悬挂点B，使木棒重新回到水平平衡状态，测得OB为6cm，并将该点标记为0刻度线②供水系统以40g/h的速度为空桶均匀供水：小时后，移动秤砣，当木棒达到水平平衡时，将此时的悬挂点C标记为1小时，测出BC的距离L，标记为“1小时”。③离C点L处标上“2小时”，以此类推，在整个秤杆上均匀的刻上刻度

1. 学校举行“把时间称出来——复刻秤漏”项目化学习活动。秤漏是一种古代计时工具，主要由显时系统和供水系统两部分组成。显时系统主要构件为秤杆、秤砣、受水壶等，其中秤杆质量分布均匀，并在秤杆上标有时间刻度。称漏法中记载：“漏水一斤，时过一刻”，通过称量受水壶中水的质量来计量时间。在初次校准后，需要知道当日时刻，仅需移动秤砣即可在秤杆上读出时间。

如下是学校制定的评价指标。

评价等级	评价等级
评价等级	优秀	合格	待改进
最小刻度	1-10分钟	10-30分钟	30-60分钟
量程	15小时-24小时	12-15小时	不足12小时

下图为小科设计的秤漏模型图。

【产品制作】

①在A处悬挂一个空桶并保持不动，已知QA为5cm，移动秤砣至悬挂点B，使木棒重新回到水平平衡状态，测得OB为6cm，并将该点标记为0刻度线②供水系统以40g/h的速度为空桶均匀供水：小时后，移动秤砣，当木棒达到水平平衡时，将此时的悬挂点C标记为1小时，测出BC的距离L，标记为“1小时”。

③离C点L处标上“2小时”，以此类推，在整个秤杆上均匀的刻上刻度

(1) 经过一段时间后，受水壶中水量增加，应该如何移动秤砣以读出时间？

(2) 秤砣质量50克，计算BC的距离L的长度。（写出计算过程）

(3) 【产品检测】

秤杆总长55cm，最小刻度为1cm。小科使用匀速出水装置作供水系统；结合评价指标，判断该模型图的评价等级为

【考点】

杠杆的平衡条件;

【答案】

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解答题困难

1. 我国古代著作《墨经》中最早记述了杆秤的杠杠原理。

(1) 如图甲所示，当秤盘上放置质量更大的被测物体称量时，秤砣应向侧移动；如果秤砣生锈，称量结果将（填“偏大”“偏小”或“不变”）。

甲乙

(2) 小明想自制一个杆秤，设计图为图乙。

器材：总长18cm的轻质木条，轻质纸盘，细绳，50g、80g、400g的钩码各一个。

要求：

①测量范围为0~300g；

②分度值为20g；

③在木条上做刻度，相邻两刻度之间的距离相等且适当大一些。

小明通过计算得出，若纸盘上放300g的物体，当杆秤水平静止时，钩码质量m与图中 $\text{[math]}$ 的关系如下表所示。请你通过计算帮小明选一个最合适的钩码作为秤砣，并说明不选择其他钩码的理由。

mg	50	80	400
L/cm	18.00	11.25	2.25

(3) 为了提高自制杆秤的测量范围，下列改进措施可行的是____。（可多选） A. 增加纸盘的质量 B. 换用更长的木条作为秤杆 C. 减小秤砣的质量 D. 在原提纽左侧增加新提纽 E. 换用更细的秤杆 F. 增加相邻两刻度的距离

解答题困难

2. 国庆假期，小科和家人一起去野炊。饭后小金用矿泉水瓶自制了一个筷筒，他将洗好的一双筷子按图所示放入筷筒中，筷筒没倒，接着他将另一双筷子仍按图所示筷子位置放入，筷筒倾倒。已知筷筒直径6cm，高8cm，质量5g；筷子长22cm，一双筷子质量20g（筷子简化成圆柱体，质量分布均匀；筷筒受到重力的作用线经过圆底的圆心）。

(1) 请判断筷筒朝哪个方向倾倒；

(2) 请通过计算，解释筷筒倾倒的原因；

(3) 帮小科想一个方法防止筷筒倾倒。

解答题困难

3. 如图所示为一款轻质悬挂式晾衣架，OA为晾衣杆，AB为悬线，已知悬线能承受的最大拉力为30N，在悬线拉力F₁作用下晾衣杆在水平位置保持平衡。已知OA=1m，OC=0.4m，在C点悬挂的衣物的质量为2kg。完成下列问题：（ $\text{[math]}$ ）

(1) 请在图中画出拉力F₁的力臂；

(2) 列式计算悬线拉力F₁的大小；

(3) 若想将悬挂衣服的位置移动至A点，请通过计算判断是否可行。

解答题普通