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【(2014•武侯区一模)如图甲是小明根据“杠杆平衡条件”制作的只需要一个砝码的天平,横梁可绕轴O在竖直平面内转动,左侧为悬挂在固定位置P的置物盘,右侧所用砝码是实验室里常见的】
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问题描述:

(2014•武侯区一模)如图甲是小明根据“杠杆平衡条件”制作的只需要一个砝码的天平,横梁可绕轴O在竖直平面内转动,左侧为悬挂在固定位置P的置物盘,右侧所用砝码是实验室里常见的钩码,用细线挂在右侧带刻度线的横梁上.

(1)下面是小明测量物体质量的几个主要步骤,最合理的顺序是(只填写序号):______.

A.将悬挂钩码的细线移到右侧横梁的零刻线Q处

B.将天平放在水平台面上

C.将待测物体放在天平左侧的置物盘中

D.调整横梁右侧的平衡螺母使横梁上悬挂的重垂线对准底座上的标记

E.移动悬挂钩码的细线使横梁上悬挂的重垂线对准底座上的标记

F.由细线在横梁上的位置对应的刻度值直接得出物体的质量

(2)调节天平至水平位置平衡后,刚把待测物体放在天平左侧的置物盘中时,横梁上悬挂的重垂线将对准底座上标记的______侧(填“左”或“右”);

(3)若某次测量最终达到平衡时钩码位于右侧横梁上的N处,如图乙所示,已知OP=l,OQ=d,ON=h,钩码质量为m,则待测物体的质量M=h−dlm

h−dlm

丁志群回答:
  (1)简易天平的使用步骤:   B.将天平放在水平台面上;   A.将悬挂钩码的细线移到右侧横梁的零刻线Q处(相当于游码回零);   D.调整横梁右侧的平衡螺母使横梁上悬挂的重垂线对准底座上的标记(相当于移动平衡螺母使指针指到分度盘的中央位置);   C.将待测物体放在天平左侧的置物盘中(相当于左盘放物体);   E.移动悬挂钩码的细线使横梁上悬挂的重垂线对准底座上的标记(相当于增减砝码或移动游码使天平重新平衡);   F.由细线在横梁上的位置对应的刻度值直接得出物体的质量.   (2)调节天平至水平位置平衡时,横梁上悬挂的重垂线将对准底座上标记;把待测物体放在天平左侧的置物盘中时,横梁上悬挂的重垂线将对准底座上标记的左侧.   (3)当置物盘中没有放物体时,钩码位于Q处,根据杠杆平衡条件得:   m盘g•OP=mg•OQ,   某次测量最终达到平衡时钩码位于右侧横梁上的N处,根据杠杆平衡条件得:   (m盘g+Mg)•OP=mg•ON,   综合以上两式得:   Mg•OP=mg•(ON-OQ),已知OP=l,OQ=d,ON=h,钩码质量为m,   ∴物体的质量M=h−dl
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