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现有下列实验器材:铁架台、卷尺、质量为的钩码一个、细棉线若干,请你利用上述器材设计一个实验方案,测出一支粗细不均匀竹筷的质量,要求:(1)写出主要实验步骤及所要测量的
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现有下列实验器材:铁架台、卷尺、质量为的钩码一个、细棉线若干,请你利用上述器材设计一个实验方案,测出一支粗细不均匀竹筷的质量,要求:
(1)写出主要实验步骤及所要测量的物理量(可画图辅助说明);____
(2)写出竹筷质量的表达式=____。
(1)写出主要实验步骤及所要测量的物理量(可画图辅助说明);____
(2)写出竹筷质量的表达式=____。
▼优质解答
答案和解析
【分析】从所给的器材来看,可以根据杠杆的平衡条件来测量筷子的质量。
步骤:
\n1、用细线系住筷子某处,并悬挂在铁架台上,仔细调节所系处,使筷子刚好平衡,此时所系处标为O点(也是筷子的重心位置)。
\n2、用卷尺测量出O点到细端A的距离,
\n3、在细端通过细线挂上质量为的钩码,并移动悬挂点到O′处,使筷子重新平衡。
\n4、用卷尺测量出O′点到细端A的距离。
这时对筷子来说,它受到三个力:本身重力Mg,悬挂绳子的拉力F,细端拉力。
\n根据杠杆的平衡条件,得:
\n
\n所以筷子的质量是:
\n
\n1、用细线系住筷子某处,并悬挂在铁架台上,仔细调节所系处,使筷子刚好平衡,此时所系处标为O点(也是筷子的重心位置)。
\n2、用卷尺测量出O点到细端A的距离,
\n3、在细端通过细线挂上质量为的钩码,并移动悬挂点到O′处,使筷子重新平衡。
\n4、用卷尺测量出O′点到细端A的距离。
这时对筷子来说,它受到三个力:本身重力Mg,悬挂绳子的拉力F,细端拉力。
\n根据杠杆的平衡条件,得:
\n
\n所以筷子的质量是:
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【点评】本题巧用杠杆平衡条件测量筷子的质量,难点在实验步骤的设计,想到把筷子当做杠杆去用是本题的突破口。
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