李翔同学在山上找到了一块坚硬的石块,他仅用直尺这一测量工具测出了石块的密度。装置如图所示,主要实验步骤如

简单机械 已结 1 431
高翔
高翔 2021-4-7 09:45

李翔同学在山上找到了一块坚硬的石块,他仅用直尺这一测量工具测出了石块的密度。装置如图所示,主要实验步骤如下:

A.用细线将轻质直杆悬起来,悬点为O,并将一重物用细线悬于直杆O点左侧的P点;

B.保持重物的悬点不变,将装水的轻质塑料袋用细线挂在直杆O点右侧的某点,直杆处于水平静止,用直尺测得该点到O的距离为30cm;

C.在溢水杯中装满水,将待测石块缓慢浸没在杯中,让溢出的水全部流入轻质塑料袋中;

D.保持重物的悬点不变,将待测石块用细线挂在直杆O点右侧的某点,直杆处于水平静止,用直尺测得该点到O的距离为12cm;

(1)实验中主要应用的力学规律是_______________(填“阿基米德原理”或“杠杆的平衡条件”);

(2)上述实验步骤最佳顺序是________(填入步骤前的字母);

(3)已知水的密度为1.0×103kg/m3,可求得待测石块密度为________。


1条回答
  •  张建福
    张建福 (楼主)
    2021-4-13 08:41

    解析:

    (1)杠杆的平衡条件

    (2)ADCB

    (3)如下图所示,杠杆在左图时平衡,根据杠杆平衡的条件可知

    GP×PO=G石×OA  …………①

    (其中OA=12cm)

    当石块没入水中后,石块排开水的体积为:

    V=V=

    m

    =

    G

     

    ρ

    ρg

     

    排开水的重力是

    GgV=

    ρG

    ρ

    由于此时杠杆恢复平衡,故

    GP×OP=G水×OB   (其中OB=300cm.)即

    GP×OP=

    ρG

    ×OB

     

     

    ρ

     

     

                       …………②

    由①式和②式得:

    G×OA =

    ρG

    ×OB

     

     

    ρ

     

     

    12=

    ρ

    ×30

     

     

    ρ

     

     

    ρ水=2.5×103kg/m3


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