Question

學習了杠桿原理后，小明和小王同學嘗試利用杠桿原理測量出一把直尺的質量mR．請你也參與到他們的活動中吧，實驗步驟如下：
(1)找出直尺的重心，如圖所示，他們將刀口仰放在桌子上，再把直尺平放在刀口（支點）上，左右移動直尺，使直尺在水平位置保持靜止，此時   的位置在直尺重心的正下方．他們在重心處做好記號．

(2)將質量是m千克的鉤碼掛在刀口左端的直尺上某一位置，在刀口上向右移動直尺，使其重新在   位置平衡，讀出此時鉤碼到刀口的距離，此距離就是動力臂l₁，直尺重心到刀口的距離就視為阻力臂l₂．
(3)用上述已知的量和測量的量可寫出計算直尺質量的表達式為m_尺＝   ．

Answer 1

（1）刀口；（2）水平；（3）

試題分析：（1）此時尺受到的支持力和重力是平衡力，二者在同一條直線上，支持力位于刀口上方，重心也在刀口的正上方；
（2）杠桿在水平位置平衡時，如果動力和阻力的方向是豎直的，那么刀口到力的作用點的距離就是力臂；
（3）根據杠桿平衡條件得：，則