Question

現(xiàn)有一個(gè)質(zhì)量為m₁的硬幣和一只圓柱形鉛筆，試用這些器材測(cè)量一把質(zhì)地均勻的刻度尺的質(zhì)量．
（1）簡(jiǎn)要寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)原理、步驟和需要測(cè)量的物理量；
（2）寫(xiě)出計(jì)算刻度尺質(zhì)量m₂的表達(dá)式．

Answer 1

答：實(shí)驗(yàn)原理：杠桿平衡條件．
（1）實(shí)驗(yàn)步驟：
①將刻度尺放在圓柱形鉛筆的上面，將硬幣放在刻度尺的一端，注意是將硬幣的圓心放在端線(xiàn)上，滾動(dòng)鉛筆，找到一個(gè)支點(diǎn)使刻度尺平衡；
②測(cè)出刻度尺的總長(zhǎng)度L₀，支點(diǎn)到處的距離d．
（2）刻度尺質(zhì)量的表達(dá)式：由杠桿平衡得m₁g（-d）=m₂gd，
所以m₂=．
分析：（1）掌握杠桿平衡條件，F(xiàn)₁L₁=F₂L₂；
（2）將刻度尺放在鉛筆的上面，以鉛筆為支點(diǎn)，硬幣為其中對(duì)刻度尺的一個(gè)力，刻度尺本身的重力則為作用在刻度尺上的另一個(gè)力，而重心在刻度尺的正中間，通過(guò)挪動(dòng)鉛筆使刻度尺平衡，測(cè)出兩個(gè)力的力臂，便可根據(jù)杠桿平衡條件求出刻度尺的表達(dá)式．
點(diǎn)評(píng)：此題通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測(cè)量刻度尺的質(zhì)量，考查了學(xué)生對(duì)杠桿平衡條件的掌握和應(yīng)用，題目新穎，利于考查學(xué)生的應(yīng)變能力．