(黄冈2012)16.李翔同学在山上找到了一块坚硬的石块,他仅用直尺这一测量工具测出了石块的密度.装置如图所示,主要实验步骤如下:A.用细线将轻质直杆悬起来,悬点为O,并将一重物用细线悬于直杆O点左侧的P点;B.保持重物的悬点不变,将装水的轻质塑料袋用细线挂在直杆O点右侧的某点,直杆处于水平静止,用直尺测得该点到O的距离为30.0cm;新课标第一网C.在溢水杯中装满水,将待测石块缓慢浸没在杯中,让溢出的水全部流入轻质塑料袋中;D.保持重物的悬点不变,将待测石块用细线挂在直杆O点右侧的某点,直杆处于水平静止,用直尺测得该点到O的距离为12.0cm;(1)实验中主要应用的力学规律是(填“阿基米德原理”或“杠杆的平衡条件”);(2)上述实验步骤最佳顺序是(填入步骤前的字母);(3)已知水的密度为1.0×103kg/m3,可求得待测石块密度为.分析:(1)阿基米德原理的作用是计算浮力或比较浮力的大小,杠杆的平衡条件是比较或计算动力、阻力或力臂的大小.(2)利用直尺测量石块密度的过程是:将直尺用细线拴在O点悬挂起来,使其在水平位置平衡;在左端悬挂一个物重为G0的重物,距离O点L0;将石头用细线拴住悬挂在右端,调节左右位置,使直尺在水平位置平衡,石头到O点的距离为L1=12.0cm;取一溢水杯盛满水,将石头轻轻放入溢水杯中使其浸没在水中,同时使溢出的水流入轻质塑料袋中;将盛水的塑料袋悬挂在直尺的右侧,使直尺在水平位置平衡,塑料袋到O点的距离为L2=30.0cm.(3)利用杠杆的平衡条件和石块体积等于溢出水的体积相等,确定等量关系,解出石块的密度.解答:解:(1)由示意图知,测量石头的密度利用的是杠杆的两次平衡,溢水杯的作用是得到石头排开的水的质量.所以应用的规律是杠杆的平衡条件;(2)要测量出石块的密度,合理的顺序是:A、D、C、B.(3)设石块的重力为G1,溢出水的重力为G2,由实验过程知G0L0=G1L1G0L0=G2L2所以G1L1=G2L2ρ1VgL1=ρ2VgL2ρ1===2.5g/cm3.故答案为:(1)杠杆的平衡条件;(2)ADCB;(3)2.5g/cm3.点评:此题属于难度较大的测量物质密度的实验题.解决此题需要把握两个关键:一是根据杠杆平衡条件,得到石块重与力臂的乘积等于水重和力臂的乘积;二是石块的体积等于溢出的水的体积.