問題詳情:
如圖是“利用槓桿測量石塊密度”的實驗。(ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)在實驗前,槓桿靜止在圖*所示的位置,此時槓桿處於________(選填“平衡”或“不平衡”)狀態;要使槓桿在水平位置平衡,應將平衡螺母向________調節,這樣做的目的是________,並消除槓桿自重對實驗的影響。
(2)在溢水杯中裝滿水,如圖乙所示,將石塊緩慢浸沒在水中,讓溢出的水流入小桶A中,此時小桶A中水的體積________石塊的體積。
(3)將石塊從溢水杯中取出,擦乾後放入另一相同小桶B中,將裝有水和石塊的A、B兩個小桶分別掛在調好的槓桿兩端,移動小桶在槓桿上的位置,直到槓桿在水平位置回覆平衡,如圖*所示。此時小桶A、B的懸掛點距支點O分別為13cm和5cm,若不考慮小桶重力,則石塊密度的測量值為________kg/m3;若考慮小桶重力,石塊的實際密度將比上述測量值________。
【回答】
(1)平衡;右;便於從槓桿上測量力臂;(2)等於;(3)2.6×103;偏大。
【解析】(1)槓桿靜止在如圖*所示位置,槓桿處於靜止狀態,所以此時槓桿處於平衡狀態;
調節槓桿在水平位置平衡,目的是便於從槓桿上測量力臂,同時是為了讓槓桿的重心在支點上,可避免槓桿自重的影響;槓桿的右端上翹,平衡螺母向上翹的右端移動;
(2)在溢水杯中裝滿水,如圖乙所示,將石塊緩慢浸沒在水中,讓溢出的水流入小桶A中,此時小桶A中水的體積等於石塊的體積;
(3)將裝有水和石塊的A、B兩個小桶分別掛在調好的槓桿兩端,移動小桶在槓桿上的位置,直到槓桿在水平位置回覆平衡,如圖*所示。此時小桶A、B的懸掛點距支點O分別為13cm和5cm,若不考慮小桶重力,根據槓桿平衡條件可知,
G石L1=G水L2,
即m石gL1=m水gL2,
ρ石V石gL1=ρ水V水gL2,
ρ石V石L1=ρ水V水L2,
因為倒出的水的體積就是石塊的體積,即V石=V水,
則石塊的密度ρ石=•ρ水=×1×103kg/m3=2.6×103kg/m3;
若考慮小桶重力,測得石塊質量偏大。由ρ=可知,石塊的實際密度將比上述測量值偏大。
知識點:槓桿
題型:實驗,探究題