题目内容
【题目】学习了杠杆原理后,小明和小王同学尝试利用杠杆原理测量出一把直尺的质量mR , 请你也参与到他们的活动中吧,实验步骤如下:
(1)找出直尺的重心.如图所示,他们将刀口仰放在桌面上,再把直尺平放在刀口(支点)上,左右移动直尺,使直尺在水平位置保持静止,此时的位置就是直尺的重心.他们在重心处做好记号. ![]()
(2)将质量是m千克的钩码挂在刀口左端的直尺上任一位置,在刀口上向右移动直尺,使其重新在位置平衡,读出此时钩码到刀口的距离,此距离就是动力臂L1 , 直尺重心到刀口的距离就视为阻力臂L2 .
(3)利用上述已知的和测量的量可写出计算直尺质量的表达式为mR= .
【答案】
(1)刀口
(2)水平
(3)m ![]()
【解析】解:(1)从效果上看,我们可以认为各部分受到的重力作用集中于一点,这一点叫做物体的重心.当直尺平放在刀口(支点)上,平衡后,此处为重心;(2)挂上质量为m千克的钩码,使直尺在水平位置重新平衡是为了直接在杠杆上读出力臂;(3)根据杠杆平衡的条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,
可知G钩码×L1=G直尺×L2 ,
即mgL1=mRgL2 , mL1=mRL2 ,
所以直尺的质量mR=m
.
故答案:(1)刀口;(2)水平;(3)m
.
此题的关键在于找出重心,并知道第二次平衡后,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.
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