Question

【题目】小阳在实验室利用杠杆测量一金属块的密度。（水的密度为）

（1）用细线在O点将杠杆悬挂，发现杠杆如图甲所示，则应将悬挂点O向_______（选填“左”或“右”）调节，直到杠杆在水平位置平衡。

（2）杠杆水平平衡后，将金属块B挂在杠杆左端C处，另外找一个重物A挂在杠杆右端，并调节位置，使杠杆在水平位置平衡，如图乙所示，此时重物A的位置记为E点，用刻度尺测出OE的长度。

（3）向容器内加“适量”的水，“适量”指的是_________，再把重物A向_____（选填“左”或“右”）移动到D处时，杠杆再次在水平位置平衡，用刻度尺测出OD的长度。

（4）金属块B的密度的表达式是：________。

（拓展）①小阳在做实验的过程中发现，B处持一重物G．在杠杆上施加最小动力F，使杠杆在图丙位置平衡，请你在图中画出这个力的示意图和力臂L。

（________）

②小阳用扁担担起两筐质量分别为，的货物，如图丁所示，当他的肩处于O点时，扁担水平平衡，已知，扁担和筐的重力不计。若将两筐的悬挂点向O点移近相同的距离，要使扁担恢复水平平衡需再往某侧筐中加入货物，其质量为_______。

Answer 1

【答案】左 水能浸没金属块但不溢出 左

【解析】

（1）用细线在O点将杠杆悬挂，发现杠杆左侧低，右侧高，为了使杠杆在水平位置平衡，将悬挂点O向左调节；

（2）使杠杆在水平位置平衡，如图乙所示，此时重物A的位置记为E点，用刻度尺测出OE的长度，此时可得，mgLoc=GAL0

（3）向容器内加“适量”的水，“适量”指的是水能浸没金属块但不溢出，金属块受竖直向上的浮力作用，对杆的拉力变小，为了使杠杆在水平位置平衡，应将重物A向左调节；此时金属块受竖直向上的浮力、竖直向上的拉力和受竖直向下的重力，因此可得：（mg-F浮）Loc=GAL1，由以上两个方程解得：，又因为，，代入公式求解得：；

【拓展】

①根据杠杆平衡的条件F1×L1=F2×L2可知，在阻力、阻力臂一定的情况下，要使所用的动力最小，必须使动力臂最长，由图知，B点离支点最远，故最长的动力臂为OB，过B点作垂直于OB的作用力F，为使杠杆平衡，动力的方向应垂直于OB向上，如图所示：

②因为m1(L1△L)g>m2(L2△L)g,故往右边加入货物后杠杆平衡即m1(L1△L)g=(m2+mg)(L2△L),且mg1L1=m2gL2，得：.