Question

如图所示是小明和小聪利用刻度均匀的轻质杠杆探究“杠杆平衡条件”的实验装置：

(1)实验前没挂钩码时，杠杆静止的位置如图A所示，此时应将螺母向___________调节，使杠杆在水平位置平衡；

(2)杠杆平衡后，小明在左右两侧分别挂上钩码，如图B所示，要使杠杆重新在水平位置平衡，在不改变钩码悬挂点的位置和改变较少钩码的前提下，只需将__________即可；

(3)小明和小聪又分别设计了两种实验方案，小明的方案如图C所示，小聪的方案如图D所示。你认为____的实验方案更好，请说明你的理由____________；

(4)小聪发现如图所示的轻质杠杆OA能绕O点转动，请你帮他在杠杆中的A端画出使轻质杠杆保持平衡的最小的力F的示意图（要求保留作图痕迹）。

（________）

[拓展]小聪想利用如图所示的装置测物块的密度，轻质杠杆OA可绕O点无摩擦转动，且OB∶AB=2∶1，当A端所挂一重物时，B点的拉力为12 N，然后把重物全部浸没于水中时，B点的拉力变为10.5N，则重物的密度为__________kg/m³（水的密度为）。

Answer

右 左侧的钩码去掉一个 小明 图C的力臂在杠杆上便于测量

【解析】

(1)[1]调节杠杆在水平位置平衡，杠杆右端偏高，左端的平衡螺母应向上翘的右端移动，使杠杆在水平位置平衡。

(2)[2]要使杠杆重新在水平位置平衡，如果不改变钩码总个数和悬挂点位置，只需要将左侧的钩码去掉一个即可平衡。

(3)[3][4]由图可知，弹簧测力计在图C的力与杠杆垂直，力臂在杠杆上便于测量，图D的力不与杠杆垂直，力臂不方便测量，所以小明的方案好。

(4)[5]O为支点，所以力作用在杠杆的最右端A点，并且力臂是OA时，力臂最长，此时的力最小。确定出力臂然后做力臂的垂线即为力F，如图所示

。

[6]如图所示的装置测物块的密度，轻质杠杆OA可绕O点无摩擦转动，且

OB∶AB= 2∶1

OB∶OA= OB∶(OB+ AB)= 2∶(2+ 1)=2∶3

根据杠杆平衡的条件F×OB= G×OA可得

物质的质量

把重物全部浸没于水中时，B点的拉力变为10.5N，此时物体在水中重G'，根据杠杆平衡的条件F'×OB= G'×OA可得

物体受的浮力

根据阿基米德原理，物体排开液体体积

重物的密度为