Question

市面上的電子秤由于內部的力電轉換結構不同而分為兩大類：一類測量的是物體的質量m（原理類似于天平或桿秤）；另一類測量的是物體受到的重力G的大小（原理類似于彈簧秤），再利用關系式將測量值顯示成質量m．這兩類電子秤從外表上很難區分，在同一地點測量同一物體質量m的測量值也可以做到相差很小．現有一臺內部的力電轉換結構不知的（說明書也沒有注明）、但能正常使用的電子秤，請設計一個實驗方案，判別一下這臺電子秤其實質是測量物體的質量m、還是測量物體所受到的重力G的．要求：
（1）簡要說明實驗依據；
（2）簡要說明實驗步驟．

Answer 1

【答案】分析：杠桿原理，即杠桿的平衡條件：動力×動力臂=阻力×阻力臂；
天平為等臂杠桿，稱量物體質量時，左右兩盤受到的力相同、質量相同；桿秤和臺秤為不等臂杠桿．
而彈簧秤利用受力平衡，并由胡克定律來確定．
解答：解：（1）在豎直向上加速的電梯中，用天平測量，天平的平衡不會被破壞，測量值不會變化，而用彈簧秤測量，其測量值會發生變化．
（2）分別在靜止的電梯和加速向上的電梯中用該電子秤測量同一物體，觀察并比較其讀數是否相同．
答：（1）實驗依據：在豎直向上加速的電梯中，用天平測量，天平的平衡不會被破壞，測量值不會變化，而用彈簧秤測量，其測量值會發生變化．
（2）實驗步驟：分別在靜止的電梯和加速向上的電梯中用該電子秤測量同一物體，觀察并比較其讀數是否相同．
點評：本題考查了杠桿平衡條件的應用，要知道天平、杠桿和臺秤在使用時是杠桿，能進行分類．并掌握彈簧秤能測量的原理．