Question

【題目】物理興趣小組的同學準備測量一塊鵝卵石的密度。

(1)小明將天平放在水平桌面上，用調節好的天平測量鵝卵石質量時，通過加減砝碼后，天平的指針如圖甲，此時小明應______，使天平橫梁平衡。測量中，天平平衡時所加砝碼和游碼位置如圖乙，則鵝卵石質量為______g。他繼續測出鵝卵石的體積為15.8cm3，鵝卵石的密度為______kg/m3。

(2)小麗的測量步驟如下：

a、在圓柱形玻璃筒內加入適量的水，塑料碗漂浮在水面上，如圖丙①所示，量出筒內水面的高度h1，

b、將鵝卵石放入碗中，碗仍漂浮在水面上，如圖丙②所示，測出筒內水面的高度h2；

c、將鵝卵石放入筒內的水中，碗漂浮在水面上如圖丙③所示，測出筒內水面的高度h3.鵝卵石密度的表達式為ρ=______（已知水的密度為ρ水，用所測量的符號表示）。

(3)小華利用家中的電子秤設計出如下實驗，操作步驟如下：

a、將裝有適量水的燒杯放在電子秤上，打開開關并設置歸零；

b、如圖丁所示，用細線系住鵝卵石，手提細繩將鵝卵石緩慢浸沒在燒杯內的水中，讀出電子秤的示數為m1；

c、松開細線，使鵝卵石沉入燒杯底部，待電子秤示數穩定后，讀出其示數為m2；

d、則鵝卵石的密度為______（用字母m1、m2和ρ水表示）。

Answer 1

【答案】調節游碼 47.4 3×103

【解析】

(1)[1]使用天平稱量時，指針指在左側不動說明左側質量大，此時應該移動游碼。

[2]質量等于砝碼質量加游碼對應的刻度值，由圖知道，天平的分度值為0.2g，鵝卵石的質量

m=20g+20g+5g+2.4g=47.4g

[3]由知道，鵝卵石的密度為

(2)[4]根據題意知道，鵝卵石的體積為

V=S（h3 -h1 ）

鵝卵石受到的浮力

F浮=ρ水gS（h2 -h1）

由于鵝卵石的重力G=mg=F浮，所以，鵝卵石的質量

m=ρ水 S（h2 -h1 ）

鵝卵石的密度

(3)[5]由“將裝有適量水的燒杯放在電子秤上，打開開關并歸零”知道，電子秤的示數為m1；為鵝卵石排開水的質量，則鵝卵石排開水的體積

由于全部浸沒，所以，鵝卵石的體積

由打開開關并歸零，所以，鵝卵石的質量為m2 ，故鵝卵石的密度