试题

（2012·天津）小明要测量一根1m左右、粗细和质地都均匀的细木棒的质量，通过估测发现木棒的质量会超出现有天平的量程．于是，他想用其他方法进行测量．
现有器材：天平、一块质量适当的金属块、一把量程为20cm的刻度尺和几根足量长的细绳．
只利用现有器材请你帮他设计测量这根细木棒质量的方案，要求：
（1）写出主要实验步骤和需测量的物理量；
（2）写出木棒质量的数学表达式（用测量量表示）．

解：
（1）主要实验步骤：
①用天平称出金属块的质量m；
②将用细绳系好的金属块系在木棒的一端，然后再将另一细绳一端做成绳环套在木棒上，用手提起该绳的另一端，并移动绳环的位置，使木棒保持水平平衡；
③用细绳和刻度尺测量出绳环到系金属块那端的木棒长度L．

（2）如图，以O为支点，
∵杠杆平衡，
∴G_铁×L=G×（

1

2

×1m-L）
即：mg×L=Mg×（

1

2

×1m-L）
解得：木棒的质量：
M=

2L

1m-2L

m．
答：（1）主要实验步骤和需测量的物理量同上；
（2）木棒质量的数学表达式为M=

2L

1m-2L

m．
解：
（1）主要实验步骤：
①用天平称出金属块的质量m；
②将用细绳系好的金属块系在木棒的一端，然后再将另一细绳一端做成绳环套在木棒上，用手提起该绳的另一端，并移动绳环的位置，使木棒保持水平平衡；
③用细绳和刻度尺测量出绳环到系金属块那端的木棒长度L．

（2）如图，以O为支点，
∵杠杆平衡，
∴G_铁×L=G×（

1

2

×1m-L）
即：mg×L=Mg×（

1

2

×1m-L）
解得：木棒的质量：
M=

2L

1m-2L

m．
答：（1）主要实验步骤和需测量的物理量同上；
（2）木棒质量的数学表达式为M=

2L

1m-2L

m．