Question

【題目】某學習小組想測量一塊形狀不規則的小礦石的密度，他們手邊只有以下器材：

天平一臺，但沒有砝碼兩個質量相近的燒杯量筒（其內徑略小于礦石塊的尺寸，無法將石塊直接放入其中），細線、滴管和足量的水（已知水的密度為ρ水），該小組利用上述器材設計了如下實驗方案，請你幫助他們完善方案。

實驗方案（主要實驗步驟）：

（1）將兩個燒杯分別放入天平的兩個托盤上，各注入適量的水（保證后面的操作中水均不會從燒杯溢出），使天平平衡。如果在后面的步驟中要將礦石塊放到左盤上的燒杯內，則對左盤燒杯的注水量還應有何要求：_____。

（2）向量筒中加入適量的水，記下體積V1。

（3）手提細線吊住礦石塊，將它浸沒在左盤的燒杯中，且不與燒杯接觸，用滴管將量筒中的水滴入_____盤的燒杯中，直到天平平衡。

（4）記下此時量筒中剩余水的體積V2．礦石塊所受浮力F浮＝_____。

（5）_____，再用滴管將量筒中的水滴入右盤的燒杯中，直到天平平衡。

（6）記下量筒中最后剩余水的體積V3。

（7）礦石塊的密度ρ＝_____。

Answer 1

【答案】能夠浸沒石塊 右 松開細線讓礦石塊沉入杯底

【解析】

（1）將兩個燒杯分別放入天平的兩個托盤上，各注入適量的水（水能夠浸沒石塊），使天平平衡。（2）向量筒中加入適量的水，記下體積V1。（3）手提細線吊住礦石塊，將它浸沒在左盤的燒杯中，且不與燒杯接觸，用滴管將量筒中的水滴入右盤的燒杯中，直到天平平衡。（4）記下此時量筒中剩余水的體積V2．由題意知，因為左盤增加的壓力等于石塊所受的浮力（力的作用是相互的），天平平衡后，兩盤增加的壓力相等，故浮力等于右盤增加的水的重力，F浮＝G加水＝ρ水g（V1﹣V2）。（5）松開細線讓礦石塊沉入杯底，再用滴管將量筒中的水滴入右盤的燒杯中，直到天平平衡；（6）礦石的重力等于加入水的重力，G石＝G水＝ρ水g（V1﹣V3），礦石的質量：m＝＝ρ水（V1﹣V3），

礦石的密度ρ＝＝；