试题

题目:
青果学院(2005·常州)小文同学利用平衡尺(标有等距刻度,初始状态是水平平衡的等臂杠杆)进行课外实践活动.如图所示,首先在刻度线P处悬挂一空桶,在刻度线A处悬挂一质量为50g的钩码,杠杆保持水平平衡.不改变小桶的悬挂位置,在桶内装半桶水,改变钩码悬挂位置至刻度线B处,杠杆保持水平平衡.倒去桶内的水,然后装同样半桶某种液体,仍将小桶悬挂在刻度线P处,改变钩码悬挂位置至刻度线C处,杠杆保持水平平衡.由此可测得该种液体的密度是
0.8×103
0.8×103
kg/m3.接着,向小桶内轻轻放入一小木块,小木块漂浮在液面上,此时杠杆右端
上升
上升
(上升/下降/不动).
答案
0.8×103

上升

解:(1)①由杠杆的平衡条件得
m空桶×g×5=0.05Kg×g×3
解得m空桶=0.03Kg
m水+空桶×g×5=0.05Kg×g×8
解得m水+空桶=0.08Kg
V=
m水+空桶-m空桶
ρ
=
0.08Kg-0.03Kg
1.0×103Kg/m3
=5×10-5m3
      
V=V=5×10-5m3
②m液体+空桶×g×5=0.05Kg×g×7
解得m液体+空桶=0.07Kg
m=m液+空桶-m空桶=0.07Kg-0.03Kg=0.04kg
③ρ=
m
V
=
0.04Kg
10-5m3
=0.8×103Kg/m3=8 ×102Kg/m3

(2)杠杆保持水平平衡之后向小桶内轻轻放入一小木块,左端的力与力臂的乘积要大于右端的力与利臂的乘积,则杠杆左端下降,右端上升.
 故答案为 0.8×10-3kg/m3,上升.
考点梳理
杠杆的平衡条件;密度的计算.
(1)根据密度的计算公式ρ=
m
V
,求液体的密度需要知道液体的质量和液体的体积:液体的质量可以利用杠杆的平衡条件F1L1=F2L2求出;液体的体积与水的体积相同,求出水的体积即可.V=
m水+空桶-m空桶
ρ
,m水+空桶和m空桶都可以利用杠杆的平衡条件求出.
(2)杠杆是否平衡的依据是F1L1=F2L2,如果此公式不成立,则杠杆沿乘积大的那个力的效果转动.
本题考查的是杠杆平衡条件与密度计算的综合应用,属于中档题.此类题目一般是先利用杠杆的平衡条件求出所需物理量,再代入密度公式进行计算.
压轴题.
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