Question

16．某同學(xué)想利用杠桿的平衡條件來(lái)測(cè)量刻度尺的質(zhì)量．
（1）將刻度尺平放在支座上，左右移動(dòng)刻度尺，找出能夠使刻度尺在水平位置保持平衡的支點(diǎn)位置，記下這個(gè)位置，它就是刻度尺的重心；
（2）如圖所示，將質(zhì)量為M的物體掛在刻度尺左邊某一位置，向右 （選填“左”或“右”）移動(dòng)刻度尺，直到刻度尺能夠在支座上重新保持水平平衡．記錄物體懸掛點(diǎn)到支座的距離L₁和刻度尺的重心到支座的距離L₂；
（3）根據(jù)杠桿的平衡條件，可以計(jì)算出刻度尺的質(zhì)量m=$\frac{{L}_{1}}{{L}_{2}}M$ （用題目中所給物理量表示）．

Answer 1

分析 第一次找出重心，第二次平衡后，重心到支點(diǎn)的位置為直尺重力的力臂，根據(jù)杠桿平衡的條件可求出直尺的質(zhì)量．

解答 解：（2）由于原來(lái)處于平衡，將質(zhì)量為M的物體掛在刻度尺左邊某一位置，則杠桿會(huì)左端下降，
所以根據(jù)F₁L₁與F₂L₂可知：在F₁、F₂不變的條件下，需要增加L₂，L₁減小，即向右移動(dòng)刻度尺．
（3）根據(jù)杠桿平衡的條件，可知G₁L₁=G×L₂，
即MgL₁=mgL₂，
所以直尺的質(zhì)量m=$\frac{{L}_{1}}{{L}_{2}}$M．
故答案為：（2）右；（3）$\frac{{L}_{1}}{{L}_{2}}$M．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了杠桿平衡條件的應(yīng)用，知道使直尺在水平位置平衡是為了直接讀出力臂，利用杠桿平衡條件求直尺的質(zhì)量．