Question

1．圖是小華利用杠桿測量物體B密度的示意圖．杠桿CD可繞支點O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，OC：OD=1：2，物體A為配重的重力為4.2N．將物體A掛在C點物體B掛在D點時，杠桿CD在水平位置平衡；當(dāng)物體B完全浸沒在圖乙燒杯的水中，需將物體A 掛在圖甲E的位置上，杠桿CD在水平位置平衡（物體B未露出液面）．已知：物體完全浸沒時所受浮力為0.3N（g取10N/kg，杠桿的質(zhì)量、懸掛物體A和物體B的細繩的質(zhì)量均忽略不計）．
由以上實驗數(shù)據(jù)可知：
（1）物體B的質(zhì)量為0.21kg；
（2）物體B的密度為7×10³kg/m³．

Answer 1

分析 （1）物體A掛在C點物體B掛在D點時，杠桿CD在水平位置平衡，根據(jù)杠桿的平衡條件計算B的質(zhì)量；
（2）由阿基米德原理計算B的體積，由密度公式計算B的密度．

解答 解：
（1）由題知，A掛在C點、B掛在D點時，杠桿在水平位置平衡，
由杠桿的平衡條件有：G_A•OC=G_B•OD，
所以：G_B=$\frac{OC}{OD}$•G_A=$\frac{1}{2}$×4.2N=2.1N，
所以物體B的質(zhì)量：m_B=$\frac{{G}_{B}}{g}$=$\frac{2.1N}{10N/kg}$=0.21kg；
（2）由題知，B完全浸沒時所受浮力為0.3N，
由阿基米德原理可得物體B的體積：
V_B=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{0.3N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=3×10^-5m³，
所以物體B的密度：
ρ_B=$\frac{{m}_{B}}{{V}_{B}}$=$\frac{0.21kg}{3×1{0}^{-5}{m}^{3}}$=7×10³kg/m³．
故答案為：（1）0.21；（2）7×10³．

點評 本題考查了杠桿平衡條件的應(yīng)用、阿基米德原理和密度公式的應(yīng)用，關(guān)鍵知道物體浸沒時排開液體的體積與物體體積是相等的．