Question

6．小明同學(xué)在實驗室測量物密度的實驗時，他發(fā)現(xiàn)分別將小石塊和小木塊放在同一個水杯中，小石塊會下沉、小木塊會漂浮，因此他就特別研究了物體的浮沉與物體密度的關(guān)系，以下是他的實驗過程：

（1）在調(diào)節(jié)天平時，發(fā)現(xiàn)分度盤的指針如圖甲所示，此時他應(yīng)將平衡螺母向右（選填“左”或“右”）端調(diào)．
（2）在測量石塊質(zhì)量時，當(dāng)天平再次平衡時所用的砝碼及游碼位置如圖乙所示，則小石塊的質(zhì)量為27.6g．
（3）在量筒中裝入50mL的水，把石塊放入量筒后水面位置如圖丙所示，則石塊的體積是10cm³．石塊的密度為2.76×10³kg/m³．
（4）再用調(diào)節(jié)好的天平測量出小木塊的質(zhì)量如圖丁所示，用鉛筆把木塊剛好摁進水中，測量出小木塊的體積為79cm³，則小木塊的密度為0.6×10³kg/m³．
（5）小明同學(xué)把實驗得出的小石塊密度和小木塊密度與水的密度進行了比較，而后又反復(fù)實驗并查閱了一些資料，初步得到了一個結(jié)論是：浸沒在液體中的物體，如果它的密度小于液體的密度，物體上浮，如果它的密度大于液體的密度，物體下沉．

Answer 1

分析 （1）天平的調(diào)節(jié)原則是：左偏右調(diào)，右偏左調(diào)，先快后慢；
（2）稱量物體質(zhì)量時，物體質(zhì)量等于砝碼質(zhì)量加游碼對應(yīng)的刻度值；
（3）根據(jù)排水法原理，石塊的體積V等于石塊和水的總體積減去水的體積；石塊的密度用ρ=$\frac{m}{V}$來計算．
（4）讀圖可得小木塊的質(zhì)量，又知小木塊的體積，利用ρ=$\frac{m}{V}$來計算小木塊的密度．
（5）物體在液體中的浮沉條件：上浮：F_浮＞G，懸�。篎_浮=G，下沉：F_浮＜G；
如果被研究的物體的平均密度可以知道，則物體的浮沉條件可變成以下形式：①ρ_物＜ρ_液，上�。虎讦�_物=ρ_液，懸��；③ρ_物＞ρ_液，下沉．

解答 解：（1）現(xiàn)在指針左偏，應(yīng)該將平衡螺母向右調(diào)節(jié)；
（2）由圖知，標(biāo)尺的分度值為0.2g，石塊質(zhì)量m=20g+5g+2.6g=27.6g；
（3）石塊的體積V=60ml-50ml=10ml=10cm³，
石塊的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{27.6g}{10c{m}^{3}}$=2.76g/cm³=2.76×10³kg/m³；
（4）小木塊的質(zhì)量m_木=20g+20g+5g+2.4g=47.4g，
小木塊的密度ρ_木=$\frac{{m}_{木}}{{V}_{木}}$=$\frac{47.4g}{79c{m}^{3}}$=0.6g/cm³=0.6×10³kg/m³；
（5）浸沒在水中的物體受到液體的浮力F_浮和重力G兩個力的作用，
∵排開水的體積等于物體的體積，即：V_排=V_物，
∴F_浮=ρ_液V_排g=ρ_液V_物g，
G=m_物g=ρ_物V_物g，
如果F_浮＞G，ρ_液V_物g＞ρ_物V_物g，ρ_液＞ρ_物，物體將上��；
如果F_浮＜G，ρ_液V_物g＜ρ_物V_物g，ρ_液＜ρ_物，物體將下沉；
即：若ρ_液＞ρ_物，物體將上��；若ρ_液＜ρ_物，物體將下沉．
故答案為：（1）右；（2）27.6；（3）10；2.76×10³；（4）0.6×10³；（5）小于；大于．

點評 本題考查測固體密度的基本方法：用天平測出固體的質(zhì)量m，在量筒中倒入適量水，讀出體積為V₁，再將固體浸沒量筒的水中，讀出總體積為V₂，則固體的密度為ρ=$\frac{m}{{V}_{2}-{V}_{1}}$．同時考查了學(xué)生對物體的浮沉條件、阿基米德原理的掌握和運用，分析時用好“浸沒時排開液體的體積等于物體體積”這個隱含條件．