Question

【題目】小明和小紅在物理實(shí)驗(yàn)宣準(zhǔn)備測(cè)最一石塊的密度，他們各自選用器材并設(shè)計(jì)測(cè)量方案進(jìn)行測(cè)量。

（1）小明選用天平和燒杯測(cè)量石塊的密度，他的測(cè)量方案是：

①先用天平測(cè)出石塊的質(zhì)量，天平平衡時(shí)如圖，石塊的質(zhì)量m1＝_____g；

②然后將石塊放入燒杯中，加水把石塊浸沒(méi)，并在水面處做標(biāo)記，接取出石塊，測(cè)得繞杯和水的總質(zhì)量為m2＝350g；

③最后再往燒杯中加水到標(biāo)記處，再測(cè)量燒杯和水的總質(zhì)量為m3＝375g，則石塊的密度為_____g/cm3，由于步驟2中取出石塊會(huì)帶出水，這會(huì)導(dǎo)致出的石塊密度_____真實(shí)值（填“大于∵“小于”或“等于”）。

（2）小紅選用彈簧測(cè)力計(jì)和瓶子測(cè)量石塊的密度，她的測(cè)量方案是：

①用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量出石塊的重力為G1；

③用一瓶子裝滿水，隨后用瓶蓋蓋上瓶口，用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出瓶子總重力為G2；

③打開(kāi)瓶蓋，將石塊放入瓶中，水不再溢出后蓋上瓶蓋，用抹布擦干外壁的水，再次測(cè)量瓶子的總重力為G3。

已知水的密度為ρ水，則石塊的密度表達(dá)式為_____；

小紅實(shí)驗(yàn)完成后才發(fā)現(xiàn)彈簧測(cè)力計(jì)沒(méi)有調(diào)零，指針指在零刻線上方一點(diǎn)，這種情況對(duì)重力測(cè)量結(jié)果的影響是_____，對(duì)石塊密度測(cè)量結(jié)果的影響是_____（均選填：“偏大”“偏小”或“無(wú)影響“）。

Answer 1

【答案】67 2.68 小于 ρ石＝ρ水 偏小 無(wú)影響

【解析】

（1）①根據(jù)天平的讀數(shù)方法，物體的質(zhì)量等于砝碼的質(zhì)量加上游碼所對(duì)刻度，即m1＝50g+10g+5g+2g＝67g；

③加水把石塊浸沒(méi)，并在水面處做標(biāo)記，接著取出石塊，測(cè)得燒杯和水的總質(zhì)量為m2＝350g；

再往燒杯中加水到標(biāo)記處，再測(cè)量燒杯和水的總質(zhì)量為m3＝375g，

加水的質(zhì)量：

m排＝m3﹣m2＝375g﹣350g＝25g，

由ρ＝得石塊的體積：

V＝V排＝＝＝20cm3；

石塊的密度：

ρ＝＝＝2.68g/cm3；

由于步驟2中取出石塊會(huì)帶出水，測(cè)得B燒杯中水的體積偏小，導(dǎo)致所測(cè)水的體積偏大，在質(zhì)量準(zhǔn)確的情況下，根據(jù)ρ＝

可判斷測(cè)得的石塊密度偏小。

（2）由①②③可得，溢出水的重力G溢出＝m溢出g＝ρ水V溢出g＝G1+G2﹣G3，

石塊的體積：

V＝V溢出＝，

石塊的質(zhì)量m＝，

石塊的密度：

ρ石＝＝＝ρ水；

指針指在零刻線上方一點(diǎn)，實(shí)際的拉力大于彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)。使得對(duì)重力測(cè)量結(jié)果偏小，設(shè)每次測(cè)量結(jié)果都偏小△G，由ρ石＝ρ水可知分子、分母都減小△G，密度測(cè)量結(jié)果不變，即對(duì)密度測(cè)量結(jié)果無(wú)影響。