Question

【題目】實驗室有如下器材：天平（含砝碼）、量筒、燒杯（2個）、彈簧測力計、金屬塊、細線（質量和體積不計）、足量的水（密度已知）、足量的未知液體（密度小于金屬塊的密度）。

（1）一組同學選用上述一些器材測量金屬塊的密度：

①在量筒內裝入一定量的水，把金屬塊浸沒在水中，如圖甲；

②將天平放在水平桌面上，游碼撥到零刻度線處，發現指針偏轉如圖乙，為使橫梁在水平位置平衡，應將平衡螺母向_____移動；

③取出量筒中的金屬塊直接放在左盤，向右盤加減砝碼并移動游碼使天平重新平衡，如圖丙，金屬塊的質量為_____g，則其密度是_____kg/m3，利用該步驟所測密度值比金屬塊實際密度值_____（選填“偏大”或“偏小”）。

（2）二組同學選用上述一些器材，設計了一種測量未知液體密度的實驗方案

選用器材：彈簧測力計、金屬塊、細線、水、燒杯（2個）、未知液體

實驗步驟：

①用彈簧測力計測金屬塊在空氣中的重力G；

②用彈簧測力計測金屬塊浸沒在未知液體中（未接觸燒杯底）的示數；

③用彈簧測力計將金屬塊_____；

④未知液體密度的表達式：ρ＝_____（用字母表示，已知水的密度為）

Answer 1

【答案】右 62 3.1×103 偏大 浸沒在水中（未接觸燒杯底）的示數F2 ρ水

【解析】

（1）由圖乙可知指針偏向分度盤的左側，根據走高端原則，應向右調節平衡螺母，使天平平衡。

根據圖甲可知水的體積為60mL，金屬塊和水的總體積是80mL，那么金屬塊的體積為：

；由圖丙可知砝碼的質量為：50g+10g=60g，游碼的質量是2g，那么金屬塊的質量為：m=60g+2g=62g；故金屬塊的密度為；由于金屬塊上沾有水，因此質量偏大，當體積不變時，它的密度就會偏大。

（2）實驗步驟：

①用彈簧測力計測出合金塊在空氣中的重力G；

②用彈簧測力計懸掛合金塊浸沒在未知液體中（未接觸燒杯底），其示數為；

③用彈簧測力計懸掛合金塊浸沒在水中（未接觸燒杯底），其示數為；

金屬塊在水中浸沒時，它受到的浮力為，

那么它的體積；

同理，金屬塊浸沒在未知液體中時，它的體積；二者體積相等，即，解得：。