Question

17．小剛用一個(gè)質(zhì)量為m的鉤碼、一把刻度尺及一些細(xì)繩就能測(cè)量出一根長(zhǎng)為50cm左右、粗細(xì)不均勻的木棒的質(zhì)量M：
（1）他用細(xì)繩系住木棒中點(diǎn)然后豎直吊起，移動(dòng)細(xì)繩位置，使木棒在水平位置平衡，在木棒上標(biāo)明細(xì)繩節(jié)點(diǎn)位置O₁，他這樣做的目的是確定木棒重心的位置．
（2）他用細(xì)繩把鉤碼掛在木棒一端，然后把木棒支起，移動(dòng)支點(diǎn)使木棒水平平衡．接下來他應(yīng)該用刻度尺測(cè)量OA、OO₁的長(zhǎng)度．（寫出相應(yīng)的物理量的符號(hào)）
（3）用你寫出的物理量的符合所表達(dá)的木棒的質(zhì)量M=$\frac{m×OA}{O{O}_{1}}$．
（4）實(shí)際上，小明在用細(xì)繩把鉤碼掛在木棒一端時(shí)可以有兩種選擇：掛在離O₁較遠(yuǎn)或較近的一端．你認(rèn)為掛在離O₁較遠(yuǎn)的一端較好，原因是：力臂較大，便于測(cè)量．

Answer 1

分析 （1）利用“懸掛法”確定不規(guī)則形狀物體的重心；
（2）知道一個(gè)力求另一個(gè)力，要利用杠桿平衡條件，需要測(cè)量力臂的大��；
（3）利用杠桿平衡條件求出M的大�。�
（4）通過比較兩種測(cè)量方法中力臂大小，選出合適的方法．

解答 解：
（1）用細(xì)繩系住木棒中點(diǎn)然后豎直吊起，移動(dòng)細(xì)繩位置，使木棒在水平位置平衡，在木棒上標(biāo)明細(xì)繩節(jié)點(diǎn)位置O₁，O₁就是木棒的重心，如圖所示：

（2）他用細(xì)繩把鉤碼掛在木棒一端，然后把木棒支起，移動(dòng)支點(diǎn)使木棒水平平衡，此時(shí)支點(diǎn)為O，如圖所示，用刻度尺測(cè)量OA、OO₁的長(zhǎng)度；

（3）上圖左邊力臂L₂=OA，右邊力臂L₁=OO₁，F(xiàn)₂=mg，F(xiàn)₁=Mg，
由杠桿平衡條件可得：
F₂L₂=F₁L₁，
mg×OA=Mg×OO₁，
解得：
M=$\frac{m×OA}{O{O}_{1}}$；
（4）若掛在離O₁較近的一端，如下圖，兩力臂較小，測(cè)量不方便．所以掛在離O₁較遠(yuǎn)的一端較好，這樣力臂較大，便于測(cè)量．

故答案為：
（1）確定木棒重心的位置；
（2）用刻度尺測(cè)量OA、OO₁的長(zhǎng)度；
（3）$\frac{m×OA}{O{O}_{1}}$；
（4）遠(yuǎn)；力臂較大，便于測(cè)量．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了杠桿平衡條件的應(yīng)用，能畫圖幫助理解是解題的關(guān)鍵．