早教吧作业答案频道 -->物理-->
小明“五一”出游拣回一块精美石头.他想用所学的物理知识测出这块石头的密度.但家里既没有天平也没有量筒,于是他根据自己所学的杠杆和浮力知识,找出细杆、细线、重物、口杯、
题目详情
小明“五一”出游拣回一块精美石头.他想用所学的物理知识测出这块石头的密度.但家里既没有天平也没有量筒,于是他根据自己所学的杠杆和浮力知识,找出细杆、细线、重物、口杯、水与卷尺(如图甲).设计实验:

(1)架设杠杆,固定好支点,支点___(“需要”或“不需要”)在细杆重心.让石头和重物分别挂在支点两侧,适当移动石头和重物悬挂点使细杆在水平位置平衡(如图乙).用卷尺测量出石头悬挂点A与支点O之间的距离12.0cm;
(2)保持___位置不变,把石头浸没于水中,并调节石头悬挂点位置,直到细杆恢复水平平衡(如图丙),测出石头新的悬挂点B与支点O之间的距离20.0cm.
(3)在丙图中画出石头的受力示意图.
(4)计算:若水的密度是1.0g/cm3,则该石头的密度是___kg/m3.

(1)架设杠杆,固定好支点,支点___(“需要”或“不需要”)在细杆重心.让石头和重物分别挂在支点两侧,适当移动石头和重物悬挂点使细杆在水平位置平衡(如图乙).用卷尺测量出石头悬挂点A与支点O之间的距离12.0cm;
(2)保持___位置不变,把石头浸没于水中,并调节石头悬挂点位置,直到细杆恢复水平平衡(如图丙),测出石头新的悬挂点B与支点O之间的距离20.0cm.
(3)在丙图中画出石头的受力示意图.
(4)计算:若水的密度是1.0g/cm3,则该石头的密度是___kg/m3.
▼优质解答
答案和解析
(1)架设杠杆,支点可以不在细杆重心,理由:支点不在细杆重心时,整个杠杆受到的力有两侧物体的拉力、杠杆的重,杠杆平衡时仍然满足杠杆平衡条件,不过表达式应写为F1L1=F2L2+G杠杆L3这样的形式.
所以,支点不需要在细杆重心.
(2)由图和题意可知,应保持重物悬挂点位置不变,即阻力和阻力臂L不变;
(3)石头受到重力、拉力、浮力的作用,三力作用点在石头重心,重力的方向竖直向下、拉力和浮力的方向竖直向上,如图所示:

(4)由图可知或为了便于分析,认为支点在细杆的重心,这样就不考虑杠杆的重.
在图乙中,由杠杆平衡条件得:G石LOA=G重L,
根据G=mg和m=ρV可得:ρ石Vg×12.0cm=G重L,---①
在图丙中,B端细线的拉力F拉=G石-F浮 ,
在图丙中,由杠杆平衡条件得:(G石-F浮)LOB=G重L,
根据重力公式和阿基米德原理可得:(ρ石Vg-ρ水Vg)×20.0cm=G重L,---②
得:
=1,
化简可得:
=
,
整理可得:ρ石=
ρ水=2.5×103kg/m3.
故答案为:(1)不需要;(2)重物悬挂点;(3)如上图所示;(4)2.5×103.
(1)架设杠杆,支点可以不在细杆重心,理由:支点不在细杆重心时,整个杠杆受到的力有两侧物体的拉力、杠杆的重,杠杆平衡时仍然满足杠杆平衡条件,不过表达式应写为F1L1=F2L2+G杠杆L3这样的形式.
所以,支点不需要在细杆重心.
(2)由图和题意可知,应保持重物悬挂点位置不变,即阻力和阻力臂L不变;
(3)石头受到重力、拉力、浮力的作用,三力作用点在石头重心,重力的方向竖直向下、拉力和浮力的方向竖直向上,如图所示:

(4)由图可知或为了便于分析,认为支点在细杆的重心,这样就不考虑杠杆的重.
在图乙中,由杠杆平衡条件得:G石LOA=G重L,
根据G=mg和m=ρV可得:ρ石Vg×12.0cm=G重L,---①
在图丙中,B端细线的拉力F拉=G石-F浮 ,
在图丙中,由杠杆平衡条件得:(G石-F浮)LOB=G重L,
根据重力公式和阿基米德原理可得:(ρ石Vg-ρ水Vg)×20.0cm=G重L,---②
② |
① |
(ρ石Vg-ρ水Vg)×20.0cm |
ρ石Vg×12.0cm |
化简可得:
ρ石-ρ水 |
ρ石 |
3 |
5 |
整理可得:ρ石=
5 |
2 |
故答案为:(1)不需要;(2)重物悬挂点;(3)如上图所示;(4)2.5×103.
看了 小明“五一”出游拣回一块精美...的网友还看了以下:
(2014•怀柔区二模)如图所示是小华玩手指顶杆游戏时的情景,杆保持静止状态是由于()A.指尖受杆 2020-05-13 …
(1)为使杠杆ON在图1位置能保持静止,需在M点施加一个力F.画出物体A对杆的拉力的力臂和在M点对 2020-06-13 …
如图为脚踩式垃圾桶的示意图,在打开盖子的过程中,是杠杆ABC和杠杆A′B′C′在起作用,杠杆ABC 2020-06-22 …
请完成以下的作图.(1)如图甲是起重机在将货物吊起的情景.画出此时这一杠杆的动力(F1)、动力臂( 2020-07-04 …
如图所示,质量MA=2m的直杆A悬于离地面很高处,杆A上套有质量MB=m的小环B.将小环B由静止释 2020-07-10 …
如图是某打年糕工具的结构示意图.杆AB可绕O点转动,杆左端柱形连杆及槌头的长度AD、连杆AO与杆右 2020-07-12 …
剪刀是由两根杠杆组成的简单机械.画出如图所示用剪刀剪纸时,动力F的力臂;标出这根杠杆上B点所受阻力F 2020-11-30 …
dkz-500型电动抗折试验机怎样用,主杠杆上有上下两排读数,测定时应读哪排数以下参数指标中双杠杆出 2020-11-30 …
用图所示的杠杆提起重物.O是杠杆的支点,在A点用力,在图中画出力F的力臂及阻力的力臂.画出图中各力的 2020-11-30 …
关于弹力说法正确的是()A.看不出有形变的物体间一定没有弹力B.只要物体接触就一定有弹力产生C.杆可 2020-12-25 …