Question

【題目】小明要測(cè)量石塊的密度，選擇的器材：礦泉水瓶、塑料袋（質(zhì)量忽略）、木筷、水等器材。實(shí)驗(yàn)操作步驟如下：

a、如圖甲所示，用細(xì)線將木筷懸掛，調(diào)節(jié)至筷子靜止在水平位置，懸掛點(diǎn)記為O；

b、將礦泉水瓶剪成燒杯形狀，傾斜放置，如圖乙所示。在瓶中裝水至溢水口處，用細(xì)線系緊石塊緩慢漫入水中，溢出的水全部裝入塑料袋中；

c、取出石塊并擦干水分。將裝水的塑料袋和石塊分別掛于筷子上的O點(diǎn)兩側(cè)，適當(dāng)移動(dòng)塑料袋和石塊的懸掛位置，使筷子仍靜止在水平位置。用刻度尺分別測(cè)出O點(diǎn)到兩懸掛點(diǎn)的距離和，如圖丙所示。

問題：

(1)在實(shí)驗(yàn)操作步驟a中，小明調(diào)節(jié)至筷子靜止在水平位置的目的是_____；

(2)根據(jù)公式推導(dǎo)出石塊的密度_____（用字母和所測(cè)得的物理量表示）；

(3)實(shí)驗(yàn)中選擇的筷子粗細(xì)不均勻?qū)�測(cè)量結(jié)果有影響嗎？_____

(4)如圖乙所示，若瓶中的水面沒有到溢水口，測(cè)出的石塊密度_____石塊的真實(shí)密度（選填“大于”、“等于”或“小于”）。

Answer 1

【答案】消除筷子自重對(duì)實(shí)驗(yàn)影響 無影響 大于

【解析】

(1)[1]在實(shí)驗(yàn)操作步驟a中，小明調(diào)節(jié)至筷子靜止在水平位置的目的是消除筷子自重對(duì)實(shí)驗(yàn)影響。

(2)[2]由杠桿平衡條件知

則

因石塊浸沒水中，即

故，石塊的密度為

(3)[3]由于實(shí)驗(yàn)調(diào)節(jié)懸掛位置，直至筷子水平平衡，此時(shí)重力的作用線通過支點(diǎn)，支點(diǎn)到重力作用線的距離為0，則消除了筷子自身重力對(duì)杠桿的影響，所以筷子的粗細(xì)不均勻?qū)��?shí)驗(yàn)結(jié)果無影響。

(4)[4]若瓶中的水未裝至溢水口，則溢出的水的體積小球?qū)嶋H排開的水的體積，則溢出的水的重力小球排開的水的重力，當(dāng)在圖丙之實(shí)驗(yàn)時(shí)，變大，根據(jù)可知，偏大，故測(cè)出的石塊密度大于石塊的真實(shí)密度。