Question

（4分）小東想估測出某種油的密度ρ油，他手邊的測量工具只有刻度尺．小東利用身邊的器材設計出一個實驗方案．首先找一根直硬棒，用細線系在O點吊起，硬棒在水平位置平衡，然后將已知密度為ρ的金屬塊B掛在硬棒左端C處，另外找一個重物A掛在硬棒右端，調節(jié)重物A的位置，使硬棒在水平位置平衡，此時重物掛在硬棒上的位置為E，如圖所示．下面是小東測出ρ油的部分實驗步驟，請你按照小東的實驗思路，將實驗步驟補充完整．

（1）用刻度尺測出OE的長度Lo；

（2）把金屬塊B浸沒在油中，把重物A從E處移動到D處時，硬棒再次在水平位置平衡；

（3） ；

（4）利用上述測量出的物理量和題中的已知量計算ρ油的表達式為： ．

 

Answer 1

（3）用刻度尺測出OD的長度L1 （4）ρ油=(L0-L1)ρ/L0

【解析】

試題分析：小東是利用杠桿平衡條件和浮力來估測某種油的密度ρ油，既要用刻度尺測出金屬塊B浸沒在油中前杠桿平衡時重物對杠桿拉力的力臂OE的長度Lo；又要測出金屬塊B浸沒在油中時杠桿平衡時重物對杠桿拉力的力臂OD的長度L1，再根據(jù)杠桿平衡條件可知，GB·OC=G L0；（GB-F�。�·OC= G L1，整理可得，GB/（GB-F�。�= L0/ L1。由于金屬塊B浸沒在油中，排開油的體積與金屬塊B的體積相等，把GB=ρgV和F浮=ρ油gV代入可得，ρ油=(L0-L1)ρ/L0。

考點：杠桿平衡條件；阿基米德原理