Question

（2013?衡陽一模）下圖甲是某同學根據“杠桿平衡條件”制作的只需要一個砝碼的天平，橫梁可繞軸O在豎直平面內轉動，左側為懸掛在固定位置P的置物盤，右側所用砝碼是實驗室里常見的鉤碼，用細線掛在右側帶刻度線的橫梁上．
（1）下面是小明測量物體質量的幾個主要步驟，以下排列的順序最合理的是：

B

a．將懸掛鉤碼的細線移到右側橫梁的零刻線Q處
b．將天平放在水平臺面上
c．將待測物體放在天平左側的置物盤中
d．調整橫梁右側的平衡螺母使橫梁上懸掛的重垂線對準底座上的標記
e．移動懸掛鉤碼的細線使橫梁上懸掛的重垂線對準底座上的標記
f．由細線在橫梁上的位置對應的刻度值直接得出物體的質量
A．c a b d e f     B．b a d c e f     C．b c a e d f       D．c b a d e f
（2）調節天平至水平位置平衡后，剛把待測物體放在天平左側的置物盤中時，橫梁上懸掛的重垂線將會偏向底座上標記的

右

側（填“左”或“右”）．
（3）若某次測量最終達到平衡時鉤碼位于右側橫梁上的N處，如圖乙所示，已知OP=l，OQ=d，ON=h，鉤碼質量為m，通過

杠桿平衡

條件可以求出待測物體的質量為：M=

h-d

l

．
（4）如圖丙所示，將待測物體投入裝有某種液體的量杯中，若待測物體投入前、后量杯中液面對應刻度為V₁、V₂，結合步驟 （3）中求得的質量可以求出待測物體的密度為

h-d

l(V2-V1)

．

Answer 1

分析：（1）掌握物理天平的使用，當重錘線對準底座上的標記時，則表示天平在水平位置平衡．測量前，通過調節平衡螺母使杠桿平衡，測量時通過移動懸掛鉤碼的細線使杠桿平衡；
（2）首先判斷出杠桿的旋轉方向，則判斷出重錘的偏轉方向；
（3）根據杠桿平衡條件進行分析；
（4）得出物體體積V的表達式，根據ρ=

m

V

求得物體的密度．

解答：解：（1）在使用天平時，先將天平放在水平臺，將懸掛鉤碼的細線移到右側橫梁的零刻線Q處，然后調節平衡螺母使天平在水平位置平衡，后將待測物體放在天平左側的置物盤中，調節鉤碼的位置使重垂線對準底座上的標記，讀出太平的示數，所以順序為badcef；
（2）若把待測物體放在天平左側的置物盤中，則左盤下降，橫梁上懸掛的重垂線將會偏向底座上標記的右側；
（3）由杠桿平衡條件，可求得物體的質量；
（4）物體的體積V=V₂-V₁，所以ρ=

M

V

=

h-d l

V2-V1

=

h-d

l(V2-V1)

．
故答案為：（1）B；（2）右；（3）杠桿平衡；（4）

h-d

l(V2-V1)

．

點評：此題是測量物體的密度實驗，考查了有關物理天平的使用，其原理與托盤天平的類似，分為放、調、測幾個過程，同時考查了杠桿平衡條件及密度的計算．