Question

小明利用硬棒（质量可忽略不计）、细线、若干物体、刻度尺等器材来测量物体的重力、某种油的密度ρ_油．

（1）如图甲所示，物体A重8N，保持O₁点位置不变，在C处挂上物体B，要计算出物体B的重力值，需要测量的量是　　；再挂上不同重力的物体，移动物体A的位置，每次都使硬棒在水平位置平衡，计算出待测物的重力值，分别在O₁E上物体A所挂处标出相应的重力值所对应的刻度，就制成了一根能直接读出待测物体重力的杠杆，那么，该杠杆的刻度均匀吗？　　．

（2）小明继续实验．首先，用细线系在硬棒的中点O₂并把硬棒悬挂起来，硬棒在水平位置平衡；然后，将物体M挂在硬棒的右端点E、密度为ρ的金属块N挂在硬棒的左端点C，使硬棒在水平位置再次平衡；最后，当把金属块N浸没在待测密度的油中，把物体M从E点移动到D点时，硬棒第三次在水平位置平衡，如图乙所示．如果用L₁表示O₂、C两点间的距离，用L₂表示O₂、D两点间的距离，请证明ρ_油=　　．

Answer 1

分析： （1）保持O点位置不变，B受到重力的力臂OC不变，物体A的重力不变，在C处挂上不同重力的物体，移动物体A的位置，根据杠杆的平衡条件推导出A受到重力的力臂L与在C处所挂物重的大小关系，据此回答．

解答：    解：（1）由杠杆平衡条件可得：G_A×O₁C=G_B×O₁D，

已知A的重力，要求出B的重力，需要测量O₁C、O₁D；

设待测物体重为G，物A距离O点为L，

∵杠杆平衡，

∴G×O₁C=G_A×L，

∴L=×G，是定值，

L与G成正比，因此刻度均匀的．

（2）O₂在棒的中点，则O₂C=O₂E=L₁，

杠杠的左端挂物体N，物体M挂在E处，

杠杠在水平位置平衡，由杠杠平衡条件得：

ρgV_N×L₁=G_M×L₁﹣﹣①

物体B浸没在油中，物体B受到浮力作用，物体A挂在D处，

杠杠在水平位置平衡，由杠杠平衡条件得：

（ρgV_N﹣ρ_油gV_N）×L₁=G_A×L₂﹣﹣②

由解得，ρ_油=ρ；

故答案为：（1）O₁C、O₁D；刻度是均匀的；（2）ρ．