Question

【題目】小晴在沙灘上撿到一小塊鵝卵石，想用學(xué)過(guò)的浮力知識(shí)測(cè)量它的密度，于是把它拿到了實(shí)驗(yàn)室。

（1）她設(shè)計(jì)了用彈簧測(cè)力計(jì)、燒杯、水、細(xì)線測(cè)量的方案如下：

a．用細(xì)線將鵝卵石系在彈簧測(cè)力計(jì)下，測(cè)出鵝卵石的重力，記為G。

b．在燒杯內(nèi)裝入適量水，并用彈簧測(cè)力計(jì)提著鵝卵石，使它浸沒(méi)在水中，記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F。

c．鵝卵石密度的表達(dá)式為ρ石＝_____（用G、F和ρ水表示）。

（2）在用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量鵝卵石的重力時(shí)，出現(xiàn)了如圖甲所示的現(xiàn)象，使得她放棄了這個(gè)方案，她放棄的理由是_____。

（3）她在老師指導(dǎo)下重新設(shè)計(jì)了用天平、燒杯、水、細(xì)線測(cè)量鵝卵石密度的方案，并進(jìn)行了測(cè)量。

a．將天平放在水平臺(tái)上，把游碼放到標(biāo)尺_____處，當(dāng)指針靜止時(shí)如圖乙所示，此時(shí)應(yīng)將平衡螺母向_____（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)，直到橫梁平衡。

b．用天平測(cè)量鵝卵石的質(zhì)量，天平平衡時(shí)，砝碼質(zhì)量和游碼位置如圖丙所示，則鵝卵石的質(zhì)量為_____g。

c．在燒杯內(nèi)裝入適量的水，用天平測(cè)量燒杯和水的總質(zhì)量為60g。

d．如圖丁所示，使燒杯仍在天平左盤(pán)，用細(xì)線系著鵝卵石，并使其懸在燒杯里的水中，當(dāng)天平平衡時(shí)，天平的示數(shù)為68.8g。鵝卵石的密度為_____g/cm3．（結(jié)果保留一位小數(shù)，ρ水＝1.0×103kg/m3）

Answer 1

【答案】×ρ水； 測(cè)力計(jì)分度值過(guò)大（或測(cè)力計(jì)量程過(guò)大） 左端的零刻線處 右 18.4 2.1

【解析】

（1）c．根據(jù)稱重法測(cè)浮力，由已知條件，鵝卵石浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力：

F浮=G-F﹣﹣﹣﹣﹣①，

根據(jù)阿基米德原理，

F浮=ρ水gV排=ρ水gV物﹣﹣﹣﹣②，

由①②得鵝卵石的體積：

V物=﹣﹣﹣﹣﹣③，

鵝卵石密度的表達(dá)式：

ρ物==﹣﹣﹣﹣﹣﹣④，將③代入④得：

ρ物＝×ρ水；

（2）圖甲中測(cè)力計(jì)分度值為0.2N，出現(xiàn)了如圖甲所示的現(xiàn)象，指針約指一個(gè)小格處，測(cè)力計(jì)分度值過(guò)大（或測(cè)力計(jì)量程過(guò)大），測(cè)量誤差較大，故她放棄了這個(gè)方案；

（3）a．將天平放在水平臺(tái)上，把游碼放到標(biāo)尺左端的零刻線處，當(dāng)指針靜止時(shí)如圖乙所示，即指針靜止時(shí)指在分度盤(pán)中央刻度線的左側(cè)，此時(shí)應(yīng)將平衡螺母向右調(diào)節(jié)，直到橫梁平衡；

b．圖丙中標(biāo)尺的分度值為0.2g，鵝卵石的質(zhì)量是：m=10g+5g+3.4g＝18.4g；

d．由圖丙和丁可知，增加的砝碼質(zhì)量：△m=68.8g﹣60g=8.8g，即為鵝卵石排開(kāi)水的質(zhì)量，排開(kāi)水的體積：V排===8.8cm3，

因鵝卵石完全浸沒(méi)在水中，故鵝卵石的體積：V＝V排＝8.8cm3，

鵝卵石的密度：ρ==≈2.1g/cm3。