Question

【题目】小明想测量一块石头的密度，但是由于石头的质量和体积比较大，无法用托盘天平、量筒和水完成测量．小阳同学建议他用弹簧测力计、大烧杯、水、轻质细线和杠杆来进行实验，请你将实验过程补充完整：
（1）将如图甲所示的装置放在水平桌面上，发现杠杆的左端高于右端，则应调节杠杆两端的螺母向（选填“左”或“右”）移动，直到杠杆水平平衡；
（2）杠杆水平平衡后，如图乙所示，将石头用细线系好悬挂在杠杆A点，则应该用弹簧测力计通过细线套在（选填“B”、“C”或“D”）点施加竖直向上的拉力，使杠杆水平平衡；读出测力计的示数F1 ， 将F1记录在表格中；
（3）如图丙所示，在大烧杯内装入适量的水，石块的位置不变，将石块浸没在水中（石块不接触烧杯），测力计的位置也不变，依然对杠杆施加竖直向上的拉力，使杠杆水平平衡，读出测力计的示数F2 ， 将F2记录在表格中； 已知水的密度为ρ水 ， 利用测量出的物理量和ρ水计算石块的密度ρ= ， 并将计算结果记录在表格中．

Answer 1

【答案】
（1）左
（2）B
（3） ?ρ水
【解析】解；（1）杠杆的左端高于右端，平衡螺母向左移．（2）石头的质量较大，超过弹簧测力计的量程，则由F1l1=F2l2可知，为了省力，应使动力臂较大，故应该用弹簧测力计通过细线套在B点，竖直向上拉；（4）设杠杆上的一个小格长为L，由于力与杠杆垂直，乙图中，动力臂L1=6L，阻力臂L2=3L，由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知，即：F1×6L=G×3L，
所以，石块所受重力：G=2F1 ，
则石块的质量m= =2 ；
丙图中，动力臂与阻力臂不变，石块对杠杆的拉力：F拉=G﹣F浮=2F1﹣F浮 ，
由杠杆平衡条件可得：F2×6L=F拉×3L，
则：F2×6L=（2F1﹣F浮）×3L，
所以，F浮=2（F1﹣F2），
因为石块浸没在烧杯的水中，由F浮=ρ水gV排可得石块的体积：
V=V排= = ，
所以石块密度：ρ= = = = ρ水 ．
所以答案是：（1）左；（2）B；（4） ρ水 ．