Question

16．某同学想利用杠杆的平衡条件来测量刻度尺的质量．
（1）将刻度尺平放在支座上，左右移动刻度尺，找出能够使刻度尺在水平位置保持平衡的支点位置，记下这个位置，它就是刻度尺的重心；
（2）如图所示，将质量为M的物体挂在刻度尺左边某一位置，向右 （选填“左”或“右”）移动刻度尺，直到刻度尺能够在支座上重新保持水平平衡．记录物体悬挂点到支座的距离L₁和刻度尺的重心到支座的距离L₂；
（3）根据杠杆的平衡条件，可以计算出刻度尺的质量m=$\frac{{L}_{1}}{{L}_{2}}M$ （用题目中所给物理量表示）．

Answer 1

分析 第一次找出重心，第二次平衡后，重心到支点的位置为直尺重力的力臂，根据杠杆平衡的条件可求出直尺的质量．

解答 解：（2）由于原来处于平衡，将质量为M的物体挂在刻度尺左边某一位置，则杠杆会左端下降，
所以根据F₁L₁与F₂L₂可知：在F₁、F₂不变的条件下，需要增加L₂，L₁减小，即向右移动刻度尺．
（3）根据杠杆平衡的条件，可知G₁L₁=G×L₂，
即MgL₁=mgL₂，
所以直尺的质量m=$\frac{{L}_{1}}{{L}_{2}}$M．
故答案为：（2）右；（3）$\frac{{L}_{1}}{{L}_{2}}$M．

点评 本题考查了杠杆平衡条件的应用，知道使直尺在水平位置平衡是为了直接读出力臂，利用杠杆平衡条件求直尺的质量．