(2013?咸寧)對于杠桿的原理,我國古代也很注意研究,在古書《墨經(jīng)》中就對杠桿作出了科學的說明.某物理小組探究如圖1所示的一桿秤,通過觀察和測量知道:桿秤上標有刻度,提鈕在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(zhì)量為m,則桿秤自身重力(不含秤砣)和它的力臂的乘積是
mgl2
mgl2

(2)物理小組利用空瓶(空瓶質(zhì)量比秤砣質(zhì)量小一些)、細線測原有秤砣的質(zhì)量.方法是:用細線系在空瓶上并置于
O
O
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,移動原秤砣位置至杠桿平衡,秤桿上的讀數(shù)即為原秤砣質(zhì)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:Fl=Fl+F′l′,如圖2所示”.則上一問中實際上只有刻度尺利用科學推理也可以測得秤砣質(zhì)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,杠桿恰好平衡.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
l1
l1
,該位置桿秤上的讀數(shù)即為秤砣的質(zhì)量m.
分析:(1)B點是支點,秤砣在O點時與桿秤的自重平衡,根據(jù)杠桿平衡條件分析答題.
(2)在O點懸掛重物與桿秤自身重力平衡時,重物的質(zhì)量等于秤砣的質(zhì)量.
(3)應用杠桿平衡條件分析答題.
解答:解:(1)B點是支點,秤鉤不掛重物,秤砣掛在O點與桿秤自重平衡,桿秤的重心因在支點B的另一側,即重心C應在B點的右側.桿秤秤砣的質(zhì)量為m,秤砣與它的力臂的乘積為mgl2,由杠桿平衡條件可知,秤砣和它的力臂的乘積與桿秤自重和它的力臂的乘積相等,則桿秤自身重力(不含秤砣)和它的力臂的乘積為mgl2;
(2)測桿秤秤砣質(zhì)量,時,可以在O點位置用細線系在空瓶上,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,移動原秤砣位置至杠桿平衡,秤桿上的讀數(shù)即為原秤砣質(zhì)量.
(3)由杠桿的平衡條件:Fl=Fl+F′l′知,將甲置于A點,乙置于B點右側某點,杠桿恰好平衡.有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l1,該位置桿秤上的讀數(shù)即為秤砣的質(zhì)量m.
故答案為:(1)右;mgl2;(2)O;(3)l1
點評:認真審題,充分理解題意,應用杠桿平衡條件分析答題.
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