Question

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組“利用杠桿平衡條件測(cè)固體密度”． 【實(shí)驗(yàn)器材】
待測(cè)小石塊，杠桿及支架，細(xì)線，鉤碼數(shù)個(gè)，刻度尺，燒杯，水適量．
【實(shí)驗(yàn)過程】
（i）把杠桿的中點(diǎn)固定在支架上并調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡；
（ii）用細(xì)線將小石塊拴好，把小石塊和鉤碼m分別掛在杠桿的兩邊，調(diào)節(jié)鉤碼的位置使杠桿在水平位置平衡；
（iii）分別量出小石塊懸掛處與支點(diǎn)的距離L和鉤碼所掛處與支點(diǎn)的距離l，由杠桿平衡條件得出小石塊的質(zhì)量為
（iv）在燒杯內(nèi)盛水，將小石塊浸沒水中，保持L不變，調(diào)節(jié)鉤碼m的懸掛位置，使杠桿重新在水平位置平衡；
（v）量出鉤碼所掛處與支點(diǎn)的距離d，則小石塊所受水的浮力為；
（vi）若水的密度為ρ，由阿基米德原理得出小石塊的體積為；
（vii）由密度公式求出小石塊的密度為 ．

Answer 1

【答案】 m； mg； m； ρ
【解析】解：（iii）小石塊和鉤碼m使杠桿在水平位置平衡；由杠桿平衡條件F1L1=F2L2得： m石gL=mgl，則質(zhì)量m石= m；（v）小石塊浸沒水中杠桿在水平位置平衡時(shí)；由杠桿平衡條件F1L1=F2L2得：
F石L=mgd，則F石= mg；
根據(jù)稱重法可知：小石塊所受水的浮力F浮=m石g﹣F石=m石g﹣ mg═ mg﹣ mg= mg；（vi）根據(jù)阿基米德原理得：
小石塊的體積V石=V排= = = m；（vii）小石塊的密度ρ石= = = ρ．
所以答案是：（iii） m；（v） mg；（vi） m；（vii） ρ．
【考點(diǎn)精析】掌握杠桿的平衡分析法及其應(yīng)用是解答本題的根本，需要知道作關(guān)于杠桿題時(shí)的注意事項(xiàng)：（1）必須先找出并確定支點(diǎn)．（2）對(duì)力進(jìn)行分析，從而確定動(dòng)力和阻力（3）找出動(dòng)力和阻力的作用線，確定動(dòng)力臂和阻力臂．