Question

小陳從廢品回收站中揀回一根質量大約500克，沒有秤砣的舊桿秤，桿秤上的刻度模糊不清，如圖，小陳用下列器材進行了下列測量．

器材：鉤碼2只，大約100克，量程為300克的托盤天平（含砝碼），毫米刻度尺一把，輕質細繩兩根
要求：1．測桿秤的質量m
（1）請你寫出小陳測量桿秤的質量的主要實驗步驟（表述中用到的字母可以任意選�。�．
（2）要直接測量的物理量有________．
2．測定星的位置
小陳找到了桿秤的秤砣，并測出了砣的質量為m₁，請你幫他找出定星的位置，方法是：________

Answer 1

解：1．測桿秤的質量m
（1）①用細繩拴住兩個鉤瑪（作為秤砣用）并用天平測出它的質量m_o；
②用細繩拴住桿秤，豎直懸掛，并調整拴桿秤的結點位置，直到桿秤水平平衡，記下結點位置A（此點為秤的重心位置）；
③提起提扭，移動秤砣的位置，使桿秤水平平衡，記下秤砣懸掛桿秤的位置B；
④用刻度尺量出OA、OB的長度，（如圖）；
⑤據(jù)m_og×OB=mg×OA可得桿秤的質量是：m=；
（2）故據(jù)上分析的可知，我們需要測量的物理量有：用細繩拴住桿秤，豎直懸掛，并調整拴桿秤的結點位置，直到桿秤水平平衡，記下結點位置A，即提扭到A點的距離OA；提起提扭，移動秤砣的位置，使桿秤水平平衡，記下秤砣懸掛桿秤的位置B，即提扭到B點的距離OB；還有兩個鉤碼的質量m_o；
2．測定星的位置的方法是：
把秤砣懸掛于桿秤上，提起提扭，調整砣的位置，直到桿秤水平平衡，記下砣懸掛秤的位置C，C即為定星的位置．
故答案為：1．（1）測量步驟見上面的分析；（2）用刻度尺測出在桿秤平衡時結點A到提扭間的距離；用刻度尺測出桿秤平衡時秤砣B到提扭的距離； 用天平測出兩個鉤碼的質量m_o；
2．測定星的位置的方法是：把秤砣懸掛于桿秤上，提起提扭，調整砣的位置，直到桿秤水平平衡，記下砣懸掛秤的位置C，C即為定星的位置．
分析：（1）用天平稱出兩只鉤碼的質量，而后計算出其重力，故利用這兩只鉤碼作為其中的一個已知力，而后在利用懸線法找出桿秤的重心，而后調節(jié)杠桿平衡，據(jù)杠桿的平衡條件即可計算出桿秤自身的質量；
（2）所謂定星的位置，即放上秤砣后，杠桿恰好平衡的位置，故據(jù)此分析即可．
點評：此題以生活中常見的桿秤為背景考查了杠桿平衡條件的應用，是一道難度較大的題目，同學們應謹慎處理．