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物理必考小强为课题研究小组提供了一把家中收藏的旧杆秤.杆秤的刻度模糊

2024-01-15 17:32:13信息公告846

小强为课题研究小组提供了一把家中收藏的旧杆秤.杆秤的刻度模糊不清,只有5kg和6kg的刻度清晰可辨,秤砣遗失.小组成员对杆秤的外形进行了测量,测量结果如图所示.请根据以上信息IjB物理好资源网(原物理ok网)

(1)判断该杆秤的重心(不包括秤砣)应该在提纽的哪一侧;IjB物理好资源网(原物理ok网)

(2)求出秤砣的质量.

试题答案

解:IjB物理好资源网(原物理ok网)

(1)从图可知,5kg到6kg质量增加了1kg,而杠杆的长增加了2cm,杆秤上的刻度是均匀的,所以,从0刻度线到5kg的位置,杠杆的长应该为10cm,即零刻度线在提纽的右侧,所以该杆秤的重心应该在提纽的左侧.(因为0刻度线处要挂称砣才能使杠杆在水平位置平衡) IjB物理好资源网(原物理ok网)

(2)我们用杆秤称物体时,物体在提纽的左侧,秤砣在提纽的右侧,该杆秤的重心在提纽的左侧,IjB物理好资源网(原物理ok网)

设杆秤的重心到提纽的距离为S,秤砣的质量为m,杆秤的质量为mIjB物理好资源网(原物理ok网)

由杠杆的平衡条件GL=GL可知,IjB物理好资源网(原物理ok网)

∴5kg×g×3cm+m×g×S=m×g×11cm,IjB物理好资源网(原物理ok网)

6kg×g×3cm+m×g×S=m×g×(11cm+2cm),IjB物理好资源网(原物理ok网)

化简得:5kg×3cm+m×S=m×11cm,①IjB物理好资源网(原物理ok网)

6kg×3cm+m×S=m×(11cm+2cm),②IjB物理好资源网(原物理ok网)

解①②可得:m=1.5kg.IjB物理好资源网(原物理ok网)

答:(1)判断该杆秤的重心应该在提纽的左侧.(2)秤砣的质量为1.5kg.IjB物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

(1)从图可知,5kg到6kg质量增加了1kg,而杠杆的长增加了2cm,再由杆秤上的刻度是均匀的,并由此来判断杆秤的0刻度线,即为杆秤的重心.IjB物理好资源网(原物理ok网)

(2)设杆秤的重心到提纽的距离为S,秤砣的质量为m,杆秤的质量为m,知道5kg和6kg时,秤砣所在的位置,根据杠杆的平衡条件FL=FL,列出两个等式解答即可.IjB物理好资源网(原物理ok网)

点评:本题考查学生对力臂概念的理解情况,需要熟练掌握杠杆平衡条件公式和重力计算公式G=mg.IjB物理好资源网(原物理ok网)