小东想估测出某种油的密度ρ油,他手边的测量工具只有刻度尺.小东利用身边的器材设计出一个实验方案.首先找一根直硬棒,用细线
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解题思路:掌握杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂.据杠杆两次平衡列出等式,可知需要测量OD的长度.

根据杠杆两次平衡列出等式是解决此题的关键.杠杆第二次平衡时要用到浮力知识:把金属块B浸没在待测油中,C点所受的拉力等于金属块的重力减去金属块所受到的浮力.将所列等式进行变形,即可得出油的密度的表达式.

(3)根据杠杆平衡条件可知:把金属块B浸没在待测油中,把重物A从E处移动到D处时,硬棒再次在水平位置平衡时:

(mB-m)•OC=mA•OD.

所以应该用刻度尺测出OD的长度L1

(4)根据杠杆平衡条件得:将已知密度为ρ的金属块B挂在硬棒左端C处,另外找一个重物A挂在硬棒右端,调节重物A的位置,使硬棒在水平位置平衡,此时重物挂在硬棒上的位置为E时:mB•OC=mA•OE.

由密度公式ρ=[m/v],得:m=ρv,又∵用刻度尺测出OE的长度L0

∴ρB•vB•OC=mA•L0

∴vB•OC=

mA•L0

ρB.

又∵把金属块B浸没在待测油中,把重物A从E处移动到D处时,硬棒再次在水平位置平衡;且用刻度尺测出OD的长度L1

∴(mB-m)•OC=mA•L1

∴(ρB•vB•vB)•OC=mA•L1

∴ρB•vB•OC-ρ•vB•OC=mA•L1

∴mA•L0•vB•OC=mA•L1

∴ρ=

mA(L0-L1)

VB•OC

=mA(L0-L1)•

ρB

mA•L0

=

L0-L1

L0•ρB

故答案为:用刻度尺测出OD的长度L1,ρ=

L0-L1

L0•ρB.

点评:

本题考点: 液体密度的测量;杠杆的平衡条件.

考点点评: 本题是非常规题,难度较大,联系到浮力知识才能解答,以后做题要多读几遍题目,认真思考,培养综合解答问题的能力!

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