Question

【題目】如圖所示，小明在測(cè)量一塊不規(guī)則小礦石（質(zhì)量分布均勻）密度的實(shí)驗(yàn)中：

（1）將天平放置在水平臺(tái)上，將游碼移至左端零刻度后發(fā)現(xiàn)天平指針的左右偏移情況如圖1（甲）所示，此時(shí)他應(yīng)將橫梁右邊的平衡螺母向_____調(diào)．

（2）用天平測(cè)小礦石的質(zhì)量，當(dāng)盤(pán)中所加砝碼及游碼位置如圖1（乙）所示時(shí)天平平衡，則此小礦石的質(zhì)量為_____g．在量筒內(nèi)裝有一定量的水，該小礦石放入前后情況如圖1（丙）所示，礦石的密度為_______g/cm3．

（3）小明受阿基米德鑒別皇冠真?zhèn)畏椒ǖ膯�發(fā)，又設(shè)計(jì)了一種測(cè)固體密度的方法：

①如圖2（甲）將兩個(gè)已調(diào)好零刻度的彈簧測(cè)力計(jì)懸掛在鐵架臺(tái)下，將一溢水杯和另一空杯用細(xì)線拴在測(cè)力計(jì)下，向溢水杯中加入一定量的水，使水滿(mǎn)過(guò)溢水口流入空杯中；②當(dāng)水不再流出時(shí)，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)G1=0.94N和G2=0.40N；③如圖2（乙）將一小金屬塊用細(xì)線拴住并慢慢放入溢水杯中，此時(shí)溢出的水全部流入另一杯中，當(dāng)水不再流出時(shí)，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)G3=1.1N和G4=0.5N；根據(jù)以上數(shù)據(jù)，取g=10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3，可知小金屬塊的體積是_____cm3，小金屬塊的密度是_____kg/m3．

Answer 1

【答案】左 33.4 3.34 10

【解析】

（1）天平應(yīng)放在水平臺(tái)上，先把游碼撥到標(biāo)尺左端零刻度線處，然后調(diào)節(jié)橫梁右端的平衡螺母時(shí)，指針向右偏，則游碼向左調(diào)節(jié)；

（2）讀取天平的示數(shù)時(shí)，應(yīng)將砝碼質(zhì)量與游碼示數(shù)相加，向燒杯中所添加水的體積就是礦石的體積，所以，通過(guò)量筒兩次的示數(shù)之差即可求出；利用密度的公式計(jì)算出礦石的密度即可；

（3）小金屬塊排開(kāi)水的重力等于右側(cè)小杯增加的重力，由阿基米德原理計(jì)算小金屬塊受到的浮力；根據(jù)小金屬塊排開(kāi)水的重力，由G=mg計(jì)算排開(kāi)水的質(zhì)量，由計(jì)算排開(kāi)水的體積，即為小金屬塊的體積；小金屬塊的重力等于現(xiàn)在溢水杯中水和小金屬塊的重加流入空杯的水重再減去原來(lái)溢水杯中的水重，知道小金屬塊的重力求出小金屬塊的質(zhì)量，根據(jù)小金屬塊的質(zhì)量和體積，最后由密度公式計(jì)算小金屬塊的密度。

（1）由圖1（甲）知道，將天平放在水平臺(tái)上，并將游碼撥到標(biāo)尺左端零刻度線處時(shí)，指針向右偏，所以，此時(shí)應(yīng)將平衡螺母應(yīng)該向左調(diào)節(jié)；

（2）讀取天平的示數(shù)時(shí)，應(yīng)將砝碼質(zhì)量與游碼示數(shù)相加，所以圖1中礦石的質(zhì)量是：m=20g+10g+3.4g=33.4g；

由圖1（丙）知道，礦石的體積是：V=40cm3 -30cm3 =10cm3 ；

由知道，礦石的密度是：

（3）根據(jù)題意知道，小金屬塊排開(kāi)水的重力等于右側(cè)小杯增加的重力，即，

由阿基米德原理知道，小石塊受到的浮力是：

當(dāng)小石塊完全浸沒(méi)時(shí)，由知道，小石塊的體積是：

又因?yàn)樾∈瘔K的重力等于現(xiàn)在溢水杯中水和小石塊的重加流入空杯的水重再減去原來(lái)溢水杯中的水重，所以，石塊的重力是：

由知道，石塊的質(zhì)量是：

所以，石塊的密度是：