Question

【題目】小明想測(cè)量一塊石頭的密度，但是由于石頭的質(zhì)量和體積比較大，無法用托盤天平、量筒和水完成測(cè)量．小陽同學(xué)建議他用彈簧測(cè)力計(jì)、大燒杯、水、輕質(zhì)細(xì)線和杠桿來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)你將實(shí)驗(yàn)過程補(bǔ)充完整：
（1）將如圖甲所示的裝置放在水平桌面上，發(fā)現(xiàn)杠桿的左端高于右端，則應(yīng)調(diào)節(jié)杠桿兩端的螺母向（選填“左”或“右”）移動(dòng)，直到杠桿水平平衡；
（2）杠桿水平平衡后，如圖乙所示，將石頭用細(xì)線系好懸掛在杠桿A點(diǎn)，則應(yīng)該用彈簧測(cè)力計(jì)通過細(xì)線套在（選填“B”、“C”或“D”）點(diǎn)施加豎直向上的拉力，使杠桿水平平衡；讀出測(cè)力計(jì)的示數(shù)F1 ， 將F1記錄在表格中；
（3）如圖丙所示，在大燒杯內(nèi)裝入適量的水，石塊的位置不變，將石塊浸沒在水中（石塊不接觸燒杯），測(cè)力計(jì)的位置也不變，依然對(duì)杠桿施加豎直向上的拉力，使杠桿水平平衡，讀出測(cè)力計(jì)的示數(shù)F2 ， 將F2記錄在表格中； 已知水的密度為ρ水 ， 利用測(cè)量出的物理量和ρ水計(jì)算石塊的密度ρ= ， 并將計(jì)算結(jié)果記錄在表格中．

Answer 1

【答案】
（1）左
（2）B
（3） ?ρ水
【解析】解；（1）杠桿的左端高于右端，平衡螺母向左移．（2）石頭的質(zhì)量較大，超過彈簧測(cè)力計(jì)的量程，則由F1l1=F2l2可知，為了省力，應(yīng)使動(dòng)力臂較大，故應(yīng)該用彈簧測(cè)力計(jì)通過細(xì)線套在B點(diǎn)，豎直向上拉；（4）設(shè)杠桿上的一個(gè)小格長(zhǎng)為L(zhǎng)，由于力與杠桿垂直，乙圖中，動(dòng)力臂L1=6L，阻力臂L2=3L，由杠桿平衡條件F1L1=F2L2可知，即：F1×6L=G×3L，
所以，石塊所受重力：G=2F1 ，
則石塊的質(zhì)量m= =2 ；
丙圖中，動(dòng)力臂與阻力臂不變，石塊對(duì)杠桿的拉力：F拉=G﹣F浮=2F1﹣F浮 ，
由杠桿平衡條件可得：F2×6L=F拉×3L，
則：F2×6L=（2F1﹣F浮）×3L，
所以，F(xiàn)浮=2（F1﹣F2），
因?yàn)槭瘔K浸沒在燒杯的水中，由F浮=ρ水gV排可得石塊的體積：
V=V排= = ，
所以石塊密度：ρ= = = = ρ水 ．
所以答案是：（1）左；（2）B；（4） ρ水 ．