Question

某廠家研究出新型材料的窨井蓋代替以前的鑄鐵、水泥制的窨井蓋．新型材料的窨井蓋產(chǎn)品原料的大部分是來自工業(yè)和城市的生活垃圾．某中學(xué)物理興趣小組的同學(xué)們從市政管理處借了幾個不同的窨井蓋來進(jìn)行研究．
（1）為了了解新型材料的密度，同學(xué)們從其中一個新型材料窨井蓋的反面取了一小塊作為樣品，用天平稱其質(zhì)量．把樣品放在天平的左盤，天平平衡時，放在右盤中的砝碼和游碼在標(biāo)尺上的位置如圖甲所示，樣品的質(zhì)量是

81.4

g．用量筒量出樣品的體積如圖乙所示，樣品的體積是

20

cm³，這種新型材料的密度ρ=

4.07×10³

kg/m³．
（2）同學(xué)們將幾塊不同的窨井蓋進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)以下幾點：
①無論是以前的鑄鐵、水泥制的窨井蓋，還是新型材料的窨井蓋，在它們表面都刻了許多花紋，這是為了增大

摩擦

．
②新型材料的窨井蓋雖然質(zhì)量較輕，但是從安全等角度出發(fā)，和以前的相比，同樣應(yīng)該具有

硬度大

的特點．

Answer 1

分析：（1）天平的分度值為0.2g，天平平衡時讀數(shù)為砝碼質(zhì)量加游碼對應(yīng)的刻度值；根據(jù)排水法原理，樣品的體積為量筒中液面的兩次讀數(shù)之差；根據(jù)公式ρ=

m

V

就可以計算出樣品的密度．
（2）①摩擦力的大小與壓力和接觸面的粗糙程度有關(guān)，井蓋上的花紋增大了接觸面的粗糙程度；
②井蓋除了保護(hù)窖井外，也要防止行人掉入井中，因此它的硬度要足夠大．

解答：解：（1）如圖所示，游碼對應(yīng)的刻度值，標(biāo)尺每一個大格代表1g，每一個小格代表0.2g，游碼對應(yīng)的刻度值是1.4g，因此樣品的質(zhì)量=砝碼的質(zhì)量+游碼對應(yīng)的刻度值=50g+20g+10g+1.4g=81.4g；
物體的體積=V-V'=40ml-20ml=20ml=20cm³．
∴樣品的密度ρ=

m

v

=

81.4g

20cm3

=4.07g/cm³=4.07×10³kg/m³．
（2）①表面都刻了許多花紋，增大了井蓋表面的粗糙程度，從而增大了摩擦；
②新材料的井蓋盡管比較輕，從安全角度出發(fā)，要有足夠的硬度．
故答案為：（1）81.4；20；4.07×10³；
（2）①摩擦；②硬度大．

點評：測固體的密度的基本方法是：用天平測出固體的質(zhì)量m，根據(jù)排水法用量筒測出固體的體積V，根據(jù)公式ρ=

m

V

算出固體的密度．