有人設計了一種新型伸縮拉桿秤.結構如圖,秤桿的一端固定一配重物並懸一掛鈎,秤桿外面套有內外兩個套筒,套筒左端開...
問題詳情:
有人設計了一種新型伸縮拉桿秤.結構如圖,秤桿的一端固定一配重物並懸一掛鈎,秤桿外面套有內外兩個套筒,套筒左端開槽使其可以不受秤紐阻礙而移動到掛鈎所在位置(設開槽後套筒的重心仍在其長度中點位置),秤桿與內層套筒上刻有質量刻度.空載(掛鈎上不掛物體,且套筒未拉出)時,用手提起秤紐,桿秤恰好平衡,當物體掛在掛鈎上時,往外移動內外套筒待測物體的質量.已知秤桿和兩個套筒的長度均為16cm,套筒可移出的最大距離為15cm,秤紐到掛鈎的距離為2cm,兩個套筒的質量均為0.1kg.取重力加速度g=10m/s2,
(1)當桿秤空載平衡時,秤桿、配重物及掛鈎所受重力相對秤紐的合力矩;
(2)當在秤鈎上掛一物體時,將內套筒向右移動5cm,外套筒相對內套筒向右移動8cm,桿秤達到平衡,物體的質量多大?
(3)若外層套筒不慎丟失,在稱某一物體時,內層套筒的左端在讀數為1千克處桿秤恰好平衡,則該物體實際質量多大?
【回答】
解:(1)套筒不拉出時桿秤恰好平衡,此時兩套筒的重力相對秤紐的力矩與所求的合力矩相等,設套筒長度為L,合力矩
(2)力矩平衡
(3)正常稱衡1kg重物時,內外兩個套筒可一起向外拉出
力矩平衡
外層套筒丟失後稱物,此時內套筒左端離秤紐距離為
力矩平衡
知識點:專題五 動量與能量
題型:計算題
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