Question

14．希望中學(xué)在建造一座雕塑時，運來一批巨大的石料，其中有一塊長4m、寬2m、厚1m，同學(xué)們都在猜測這塊大石頭的質(zhì)量，細(xì)心的小華從這塊石料的旁邊拾了一小塊石料碎片，他來到了實驗室做了如下的工作：

（1）他將這一石塊放在調(diào)好的天平上稱出了它的質(zhì)量，所用砝碼和游碼的位置如圖所示，則石塊的質(zhì)量為52.2g
（2）他又用量筒測出了石塊的體積，圖中是石塊放入量筒前后的情況，則石塊的體積是：20cm³
（3）小華利用密度的計算公式，計算出這種石料的密度是2.61×10³kg/m³；
（4）最后他計算出了那塊巨大的石料的質(zhì)量，并告訴了其他同學(xué)，請問他計算出的石塊質(zhì)量為2.088×10⁴kg．
（5）若在實驗過程中把（1）（2）兩步驟順序調(diào)換，則最終結(jié)果偏大．（選填“偏小”“偏大”或“不變”）

Answer 1

分析 （1）石塊質(zhì)量為砝碼質(zhì)量加游碼對應(yīng)的刻度值；
（2）石塊體積為量筒內(nèi)石塊和水的總體積減去量筒內(nèi)原有水的體積；
（3）用公式ρ=$\frac{m}{V}$算出石塊密度；
（4）根據(jù)大石頭的長、寬、厚可求得其體積，利用密度公式變形可求得那塊巨大的石料的質(zhì)量；
（5）根據(jù)調(diào)換步驟后，所測質(zhì)量和體積的變化，利用密度公式分析．

解答 解：（1）石塊質(zhì)量m=50g+2.2g=52.2g．
（2）石塊體積：V=80ml-60ml=20ml=20cm³．
（3）石塊密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{52.2g}{20c{m}^{3}}$=2.67g/cm³=2.61×10³kg/m³；
（4）石料的體積V_總=4m×2m×1m=8m³，
由ρ=$\frac{m}{V}$得，
巨大的石料的質(zhì)量：m_總=ρV_總=2.61×10³kg/m³×8m³=2.088×10⁴kg；
（5）在實驗過程中把（1）（2）兩步驟順序調(diào)換后，由于石塊上一定會粘由部分水，使所測質(zhì)量偏大，由ρ=$\frac{m}{V}$可知，計算出的密度偏大．
故答案為：（1）52.2g；（2）20cm³；（3）2.61×10³kg/m³；（4）2.088×10⁴kg；（5）偏大．

點評 測密度的實驗是力學(xué)中的基礎(chǔ)實驗，其中天平與量筒也是我們要掌握的重點測量儀器，整個過程應(yīng)嚴(yán)格按操作要求，細(xì)心操作，最后利用測量值代入密度公式進(jìn)行計算．