5. 在跨学科实践活动中，同学们以“杆秤”为主题开展研究。
[项目提出]
实验室我们常用的测量质量的工具是天平，而生活中经常需要测量质量较大的物体，就不是很方便了。“秤砣虽小压千斤”，我们的祖先很早就用杆秤解决了这样的问题。
[项目分解]
①查阅资料，认识杆秤构造和使用方法。
②制作一个简易杆秤，并设计增大杆秤的测量范围。
[项目实施]
(1)查阅资料，认识杆秤构造和工作原理。
构造:带有秤星(刻度)的秤杆、秤砣、秤盘、提纽等组成。
使用方法:称量时将被称量物体放在秤盘中，移动系秤砣的挂绳使秤杆水平平衡，根据挂绳所处位置的秤星(刻度)就可以读出被称量物体的质量。
杆秤使用时利用的杠杆平衡条件：$ F_1l_1=F_2l_2 $（用公式表示），如图1-K-5甲所示，使用提纽（选填“1”或“2”）时，杆秤的测量范围更大。

(2)制作一个简易杆秤，并设计增大杆秤的测量范围。
材料:一根长度约为40 cm的木制筷子，一个小盆，一个20 g的钩码，一个100 g砝码，细线若干，一把刻度尺，一支记号笔等。
步骤:
①如图乙所示，在筷子的一端刻一个槽A，在距离槽A稍近处再刻一个槽B。把小盆挂在槽A处作为秤盘，在槽B处系一根细线作为提纽。
②用细线系一个20 g的钩码，作为秤砣。空秤盘时，调节秤砣的位置使秤杆水平平衡，这时细线在秤杆上的位置为秤的定盘星O，用记号笔标记此位置，即为零刻度线。
③在秤盘中放100 g砝码，手提提纽，并调节秤砣的位置使秤杆水平平衡，此时，标记系秤砣的细线在秤杆上的位置C，并记为100 g。在定盘星O到C之间均匀地画上49条刻度线，每一格表示g，即为该杆秤的分度值，并确定测量范围。
下列做法中能增大杆秤测量范围的是（填字母，多选）。
A.减小钩码的质量
B.减小AB间的距离
C.减小秤杆的质量
D.增加秤杆的长度
[项目拓展]
利用杆秤的原理，某物理兴趣小组设计了一个模拟超载报警的装置，如图丙所示为该装置的一部分，模拟车辆放置在托盘内（托盘、压杆和杠杆的质量均忽略不计）。已知OA长为$ l_1 $，AB长为$ l_2 $，杠杆OAB通过压杆与压力传感器相连，当传感器受到压力为F时，装置开始发出报警信号。当报警器刚开始报警时，托盘限载重力$ G = $（用物理量符号表示）；为了调小报警装置超载报警的限载重力G，可以将A点适当地向（选填“左”或“右”）移动。

5. [项目实施](1)$F_1l_1=F_2l_2$ 1
(2)③2 BD
[项目拓展]$\dfrac{F(l_1+l_2)}{l_1}$ 右

【分析】
本题围绕杆秤展开，核心是利用杠杆平衡条件分析各问题：首先明确杆秤的工作原理为杠杆平衡，通过力臂的变化判断提纽选择、分度值计算、测量范围调整；拓展装置需确定杠杆支点与力臂，结合平衡公式推导限载重力及调整方向。
【解析】
(1) 杆秤的工作原理是杠杆平衡条件，公式为$F_1l_1=F_2l_2$。提纽是杠杆的支点，使用提纽1时，物体侧的阻力臂更短，秤砣侧的动力臂更长，根据杠杆平衡，相同秤砣能平衡的物体重力更大，故测量范围更大，选提纽1。
(2) ③ 定盘星O到C对应100g，中间画49条刻度线，总间隔数为$49+1=50$，因此分度值为$\frac{100g}{50}=2g$。
增大测量范围需根据$G_{物}=\frac{G_{砣}l_{动}}{l_{阻}}$分析：A.减小钩码质量，$G_{砣}$减小，$G_{物}$减小，不符合；B.减小AB间距离（即减小阻力臂$l_{阻}$），$G_{物}$增大，符合；C.减小秤杆质量仅影响定盘星，不改变最大测量值，不符合；D.增加秤杆长度可增大动力臂$l_{动}$，$G_{物}$增大，符合，故选BD。
项目拓展：杠杆支点为O，A点受力为限载重力G，力臂为$l_1$；B点受力为传感器压力F，力臂为$l_1+l_2$。根据杠杆平衡：$G · l_1 = F · (l_1+l_2)$，解得$G=\frac{F(l_1+l_2)}{l_1}$。要减小G，需增大$l_1$，故将A点向右移动（A右移时，OA长度$l_1$增大）。
【答案】
(1) $F_1l_1=F_2l_2$；1
(2) ③2；BD
项目拓展：$\dfrac{F(l_1+l_2)}{l_1}$；右
【知识点】
杠杆平衡条件、质量测量工具、力臂分析
【点评】
本题以杆秤的跨学科实践为载体，综合考查杠杆平衡条件的应用，涵盖杆秤的构造、分度值计算、测量范围调整及拓展装置分析，注重知识与生活实际的结合，需灵活运用杠杆公式推导物理量关系。
【难度系数】
0.5