问题 问答题

用如图所示的装置来测量一把质量分布均匀、长度为L的刻度尺的质量.某同学是这样设计的:将一个读数准确的弹簧测力计竖直悬挂,取一段细线做成一环,挂在弹簧测力计的挂钩上,让刻度尺穿过细环中,环与刻度尺的接触点就是尺的悬挂点,它将尺分成长短不等的两段.用细线拴住一个质量未知的木块P挂在尺较短的一段上,细心调节尺的悬挂点及木块P的悬挂点位置,使直尺在水平位置保持平衡.已知重力加速度为g.

(1)必须从图中读取哪些物理量:______(同时用文字和字母表示);

(2)刻度尺的质量M的表达式:______(用第一小问中的字母表示).

答案

(1)利用此装置测量刻度尺质量,必须读取的物理量有:木块P的悬挂点在直尺上的读数x1、刻度尺的悬挂点在直尺上的读数x2,弹簧测力计的示数F;

(2)以B点为支点,根据力矩条件得

   Mg(

1
2
L-x2)=(F-Mg)(x2-x1

解得,M=

2F(x2-x1)
g(L-2x1)

故答案为:(1)木块P的悬挂点在直尺上的读数x1、刻度尺的悬挂点在直尺上的读数x2,弹簧测力计的示数F;                       

(2)M=

2F(x2-x1)
g(L-2x1)

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