Question

如圖甲，托盤天平是實驗室里常用來測量的工具．托盤天平上的橫梁可以看成一個等臂杠桿，刀口處實際上就是支點，圖乙是簡化后的示意圖．

（1）請在圖乙上畫出動力、動力臂、阻力、阻力臂
（2）試證明：當天平水平平衡時，左盤中物體的質量等于右盤中砝碼的質量，即：m_物=m_碼．

Answer 1

【答案】分析：設天平左盤物體作用在天平上的力是動力，右盤砝碼作用在天平上的力是阻力．
天平在水平位置平衡，動力臂和阻力臂都在杠杠上，并且動力臂等于阻力臂，根據杠杠平衡條件，左盤物體重力等于右盤砝碼的重力，所以m_物=m_碼．
解答：解：（1）物體放在天平的左盤，砝碼放在天平的右盤，杠桿在水平位置平衡，動力臂和阻力臂都在杠桿上，如圖．

（2）證明：杠桿在水平位置平衡，所以F₁l₁=F₂l₂，
m_物gl₁=m_碼gl₂，
因為l₁=l₂，
所以，m_物=m_碼．
點評：天平實質是等臂杠桿，杠桿在水平位置平衡，因為等臂，所以動力等于阻力，所以左盤物體質量等于右盤砝碼質量．