Question

【题目】某实验小组“利用杠杆平衡条件测固体密度”． 【实验器材】
待测小石块，杠杆及支架，细线，钩码数个，刻度尺，烧杯，水适量．
【实验过程】
（i）把杠杆的中点固定在支架上并调节杠杆在水平位置平衡；
（ii）用细线将小石块拴好，把小石块和钩码m分别挂在杠杆的两边，调节钩码的位置使杠杆在水平位置平衡；
（iii）分别量出小石块悬挂处与支点的距离L和钩码所挂处与支点的距离l，由杠杆平衡条件得出小石块的质量为
（iv）在烧杯内盛水，将小石块浸没水中，保持L不变，调节钩码m的悬挂位置，使杠杆重新在水平位置平衡；
（v）量出钩码所挂处与支点的距离d，则小石块所受水的浮力为；
（vi）若水的密度为ρ，由阿基米德原理得出小石块的体积为；
（vii）由密度公式求出小石块的密度为 ．

Answer 1

【答案】 m； mg； m； ρ
【解析】解：（iii）小石块和钩码m使杠杆在水平位置平衡；由杠杆平衡条件F1L1=F2L2得： m石gL=mgl，则质量m石= m；（v）小石块浸没水中杠杆在水平位置平衡时；由杠杆平衡条件F1L1=F2L2得：
F石L=mgd，则F石= mg；
根据称重法可知：小石块所受水的浮力F浮=m石g﹣F石=m石g﹣ mg═ mg﹣ mg= mg；（vi）根据阿基米德原理得：
小石块的体积V石=V排= = = m；（vii）小石块的密度ρ石= = = ρ．
所以答案是：（iii） m；（v） mg；（vi） m；（vii） ρ．
【考点精析】掌握杠杆的平衡分析法及其应用是解答本题的根本，需要知道作关于杠杆题时的注意事项：（1）必须先找出并确定支点．（2）对力进行分析，从而确定动力和阻力（3）找出动力和阻力的作用线，确定动力臂和阻力臂．