Question

【題目】疫情防控期間，重慶八中停課不停學，八中物理在線學，超超學以致用，利用身邊 的器材測量家中鵝卵石的密度。

(1)超超將托盤天平放在水平桌面上，將游碼移至標尺左端零刻線處，發現天平靜止 時右邊橫梁高，則應將平衡螺母向_______（選填“左”或“右”）調節，使橫梁平衡；

(2)但由于鵝卵石較大無法放入量筒中，聰明的超超設計了如下方案，如圖所示；

①先用天平測出鵝卵石的質量 m1；

②在燒杯中放入適量的水將鵝卵石浸沒，在水面到達的位置上作標記，用天平測出 總質量 m2；

③將鵝卵石從水中取出，用天平測出剩余水和燒杯的總質量 m3；

④向燒杯中加水到標記處，再用天平測出此時水和燒杯的總質量 m4；

⑤設水的密度為ρ水，鵝卵石密度的表達式：ρ石＝_______（用所測物理量的 字母表示）；

(3)若步驟③中取出鵝卵石時會帶走一些水，超超所測的鵝卵石密度_______（選填 “大于”、“小于”或“等于”）真實鵝卵石密度；

(4)軍軍嫌超超的方法很麻煩，就找來了燒杯和適量的水，用彈簧測力計對鵝卵石做了兩次測量，就測出了其密度。步驟如下：

①用測力計測出鵝卵石在空氣中的重力，記作 G；

②_______，記作 F；

③設水的密度為ρ水，鵝卵石密度的表達式為ρ石＝_______。（用所測物理 量的字母表示）。

Answer 1

【答案】右 ρ水 等于 將礦石浸沒在水中 ρ水

【解析】

(1) [1]天平靜止時右邊橫梁高，說明左側質量稍大，因此，應將平衡螺母向右側移動。

(2)[2]鵝卵石取出后，燒杯中又增加水的質量為

m水=m4（m2m1）=m4m2m1

鵝卵石的體積

V=V水==

鵝卵石的密度

ρ石===ρ水

鵝卵石密度的表達式為ρ石=ρ水。

(3)[3]計算石頭體積時候的時候，加入水到標記位置，不管是不是帶出水，都會加到標記位置，最后測量出來的總質量都不會改變，由ρ=可知，密度不變，即小明所測的鵝卵石密度等于真實鵝卵石密度。

(4)①用彈簧測力計測出礦石的重力G，礦石的質量m=；

②③[4]用彈簧測力計提著礦石緩慢浸入水中，直到礦石浸沒水中，此時礦石排開水的體積就等于礦石的體積，讀出彈簧測力計的示數F。

[5]礦石受到的浮力為F浮=GF，則F浮=ρ水gV排=GF，礦石浸沒在水中，礦石的體積

V=V排=

礦石的密度

ρ石===ρ水

鵝卵石密度的表達式為ρ石=ρ水。