一道物理杠杆题有一位卖西瓜的老人,他使用的吊盘式杠杆量程为10kg现在他要称一个质量超过10kg的西瓜,他采用这样的方法

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  • 说实话这题很难,要考虑吊盘的质量.

    1)假设吊盘的质量可忽略,设秤杆上手拉环的位置为O,吊盘的吊线所对应的位置为A,设|OA|=a,设秤砣的吊线所对应的位置为B,设|OB|=b,设秤砣质量为m,对于单秤砣时,称1kg的物体满足a=mb,同理,称2kg的物体满足2a=2mb,即此时秤砣的吊线所对应的位置距离手拉环的位置O正好是称1kg时的2倍,即2b,所以双秤砣法称得小西瓜2kg,则xa=2b*2m,得x=4kg,而用单秤砣称得为5kg,显然质量不相等,所以其中吊盘的质量不可忽略,

    2)设吊盘质量为k,对于单秤砣时,称1kg的物体满足(1+k)a=mb,同理,称2kg的物体满足(2+k)a=mb*,所以b*=(2+k)a/m,由于用单秤砣法称得的质量为精确值,所以小西瓜质量为5kg,而双秤砣法称得小西瓜为2kg,由杠杆平衡原理得(5+k)a=2mb*,即(5+k)a=2m(2+k)a/m,解得k=1,即吊盘的质量为1kg,设大西瓜质量为x,接着用双秤砣法称得这个较大西瓜为8kg,先算出8kg的点距离手拉环位置O的距离b,由算式(8+1)a=mb,得b=9a/m,则

    (x+1)a=2mb,

    即(x+1)a=2m9a/m,

    解得x=17