提分练习－利用杠杆平衡条件测密度专项训练2023-2024学年人教版物理八年级下册

利用杠杆平衡条件测密度 专项训练 八年级物理（下）提分练习 　　利用杠杆平衡条件测密度的思路：利用直杆与刻度尺， 运用杠杆平衡条件测物体的重力；再利用排水法可间接测得 物体的体积，进而求出物体的密度。 ⁠ ⁠ 李华利用生活中常见物品巧妙地测 出一石块的密度，实验过程如下： A.取一根筷子，用细线将其悬挂，调节悬挂位置，直至筷子 水平平衡，悬挂位置记为O点，如图甲所示； B.将矿泉水瓶剪成烧杯形状，倾斜固定放置，在瓶中装水至 溢水口处，用细线系紧石块，将石块缓慢浸入水中，溢出的 水全部装入轻质塑料袋中，如图乙所示； C.取出石块，擦干水；将装水的塑料袋和石块分别挂于筷子 上O点两侧，移动悬挂位置使筷子仍水平平衡，用刻度尺分 别测出O点到两悬挂点的距离l1和l2，如图丙所示。 (1)已知水的密度为ρ水，则石块密度ρ石＝⁠ ⁠(用字母ρ水 和所测得的物理量表示)； (2)采用上述实验方法，筷子粗细不均匀对实验结 果⁠ ⁠(填“有”或“无”)影响； (3) 如图乙所示的步骤中，若瓶中的水未装至溢水口，实验 结果将⁠ ⁠(填“偏大”“偏小”或“不变”)。 解题秘方 (1)图丙中，由杠杆的平衡条件可得G水l1＝G石l2， 由公式G＝mg＝ρVg可得，ρ水V水l1＝ρ石V石l2；又石块体积等 于它排开水的体积V石＝V水，则ρ水l1＝ρ石l2，故ρ石＝。 (2)实验时筷子水平平衡，此时重力的作用线通过支点，支点 到重力的作用线的距离为零，即重力的力臂为零，可消除筷 子自身重力对杠杆平衡的影响，故筷子粗细不均匀对实验结 果无影响。 (3)若瓶中水未装至溢水口，则溢出的水的体积小于实际排开 的水的体积，溢出的水的重力就小于排开的水的重力，当进 行图丙实验时，l1会变大，由ρ石＝可知，ρ石偏大。 答案：(1)　(2)无　(3)偏大 一次利用杠杆平衡条件 1.如图所示的是“利用杠杆测量石块密度”的实验。(ρ水＝ 1.0×103 kg/m3) (1)在实验前，杠杆静止在图甲所示的位置，此时杠杆处 于⁠ ⁠(填“平衡”或“不平衡”)状态；要使杠杆在 水平位置平衡，应将平衡螺母向⁠ ⁠调节，这样做的目 的是⁠ ⁠，并消除杠杆自重对实验 的影响； (2)在溢水杯中装满水，如图乙所示，将石块缓慢浸没在水 中，让溢出的水流入小桶A中，此时小桶A中水的体积⁠ ⁠ ⁠ ⁠石块的体积； 平衡　 右　 便于从杠杆上测量力臂　 等于 (3)将石块从溢水杯中取出，擦干后放入另一相同小桶B 中，将装有水和石块的A、B两个小桶分别挂在调好的杠杆 两端，移动小桶在杠杆上的位置，直到杠杆在水平位置平 衡，如图丙所示。此时小桶A、B的悬挂点距支点O分别为 13 cm和5 cm，若不考虑小桶重力，则石块密度的测量值 为⁠ ⁠kg/m3。 2.6×103　 【点拨】 (3)题图丙中，由杠杆平衡条件可得，G石l1＝G水l2，即m 石gl1＝m水gl2，ρ石V石gl1＝ρ水V水gl2，ρ石V石l1＝ρ水V水l2，又溢 出的水的体积等于石块的体积，即V石＝V水，则石块的密度ρ 石＝·ρ水＝×1.0×103 kg/m3＝2.6×103 kg/m3。 2.[2023·达州]在学习了密度、浮力、杠杆的相关知识后，小 丽同学根据杠杆的平衡条件测出了一个物块的密度，请帮 她将下列步骤补充完整。(g取10 N/kg，ρ水＝1.0×103 kg/m3) (1)相邻两刻度间距离相等的轻质杠杆静止在如图甲所示的 位置，此时杠杆⁠ ⁠(填“是”或“不是”)处于平衡状 态，为了使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母 向⁠ ⁠(填“左”或“右”)调节； (2)调节杠杆水平平衡后，用细线将物块挂于杠杆左侧，将 3个钩码挂于右侧，杠杆仍处于水平平衡，如图乙所示，每 个钩码质量为100 g，则物块质量为⁠ ⁠g； 是　 右　 400　 (3)将该物块浸没在装有水的烧杯中，调节右侧钩码的位 置，使杠杆处于水平平衡，如图丙所示，则物块在水中所 受浮力为⁠ ⁠N； (4)该物块的密度是⁠ ⁠kg/m3； (5)在探究杠杆平衡条件的实验中，多次改变钩码的位置和 个数，收集多组数据的目的