Question

對于杠桿的原理，我國古代也很注意研究，在古書《墨經》中就對桿秤作了科學的說明。某物理小組探究如圖所示的一桿秤，通過觀察和測量知道：桿秤上標有刻度，提紐在B點，秤鉤在A點，O點為刻度的起點（為零刻度點，在B點左側）。用刻度尺量出OA=l₁，OB=l₂。

（1）秤鉤不掛重物時，秤砣掛在O點時桿秤平衡，則重心C應在B點的__________側（選填“左”、“右”或“不確定”）。 設該桿秤秤砣的質量為m，則桿秤自身重力（不含秤砣）和它的力臂的乘積是__________。

（2）物理小組利用空瓶（空瓶質量比秤砣質量小一些）、細線和原有秤砣測出原秤砣的質量。方法是：用細線系在空瓶上并置于__________點，慢慢往瓶中加沙子，如果桿秤恰能平衡，相當于新做了一個秤砣，再把它掛在秤鉤上，移動原秤砣位置至桿秤平衡，秤桿上的讀數即為原秤砣質量。

（3）物理小組通過查資料得到“如果杠桿受兩個阻力，杠桿的平衡條件是：F_動l_動=F_阻l_阻+F′_阻l′_阻，如圖所示”。則上一問中實際上只要有刻度尺利用科學推理也可測得秤砣質量，方法是：設想有兩個完全一樣的原秤砣甲、乙，將甲置于A點，乙置于B點右側某點，桿秤恰好平衡。由杠桿的平衡條件可知，量出長度l₁、l₂后，只須從B點起向右量出長度__________，該位置桿秤上的讀數即為秤砣的質量m。

 

Answer 1

【答案】

（1）右     （2）O     （3）      

【解析】

試題分析：（1）O點在B的左側，B是支點，所以中心在B的右側。根據杠桿平衡的條件，桿秤自身重力（不含秤砣）和它的力臂的乘積就等于秤砣的重力與OB的乘積，所以是

（2）實質是用空瓶代替秤砣，所以空瓶應置于O點

（3）由杠桿的平衡條件是：F_動l_動=F_阻l_阻+F′_阻l′_阻，可知再量出L₁，所對應的刻度就是秤砣的質量。

考點：杠桿平衡

點評：本題考查了學生對杠桿平衡條件的掌握和運用，涉及到桿秤的測量原理，屬于難題