Question

【題目】小明想用天平、砝碼、燒杯、足量的水來測石塊的密度：

（1）小明在調節天平橫梁平衡時，指針出現圖甲所示情況，他應將平衡螺母向_______端調節；如果在稱量過程中指針又出現如圖甲所示情況，他應_______．

（2）小明用已調好的托盤天平測量物體的質量，操作情況如圖乙所示，請指出其中兩個錯誤：①_______；②____________．小明改正錯誤后，天平再次平衡后，砝碼和游碼位置如圖丙所示，所稱量燒杯和水的質量是__________g．

（3）小明將石塊浸沒到上述燒杯中的水中，如圖丁所示，此時天平所顯示的質量值為91.6 g，放手后石塊沉入水底后，測得燒杯、水和石塊的總質量為107.6 g，則石塊的密度為_______kg/m3．

Answer 1

【答案】 右 增加砝碼或向右移動游碼 用手直接去拿砝碼 將砝碼放在了左盤，物體放在了右盤 81.6 2.6×103

【解析】解答：(1)小明在調節天平橫梁平衡時，圖中指針指向分度盤的左側，因此應將平衡螺母向右調節；如果在稱量過程中指針又出現如圖甲所示情況，說明被測物體的質量較大，此時應該增加砝碼或向右移動游碼，使天平橫梁重新平衡；(2)由圖乙知，物體放在了右盤，砝碼放在了左盤，物體和砝碼的位置反了；在加減砝碼時，用手拿取，未用鑷子；標尺的分度值是0.2g,因此燒杯和水的質量m1=50g+20g+10g+1.6g=81.6g；由題意可得,石塊的質量m石=107.6g81.6g=26g，小明將石塊浸沒到上述燒杯中的水中，此時天平所顯示的質量值為91.6g，放手后石塊沉入水底后，測得燒杯、水和石塊的總質量為107.6g，因整體受力平衡，則增大的重力等于減小的拉力，即：F=m增大g=(107.691.6)×103kg×10N/kg=0.16N，石塊浸沒在水中時受到重力、浮力、拉力,即GF浮=F=0.16N；

石塊的重力為：G=m石g=26×103kg×10N/kg=0.26N；

石塊受到的浮力為：F浮=GF=0.26N0.16N=0.1N；

根據阿基米德原理F浮=ρ水gV排可得，石塊排開水的體積：

V排=F浮∕ρ水g=0.1N∕（1.0×103kg/m3×10N/kg）=1×105m3=10cm3

因為石塊全部浸沒，石塊的體積等于排開水的體積，

石塊的密度為：ρ=m石V=26g10cm3=2.6g/cm3=2.6×103kg/m3