Question

7．小明在學(xué)了密度和浮力知識后發(fā)現(xiàn)，可以利用簡單的儀器使原來的實(shí)驗(yàn)變得簡單化：
小明在測量某礦石密度實(shí)驗(yàn)過程中：

①小明把礦石放在天平左盤后發(fā)現(xiàn)天平出現(xiàn)如圖甲現(xiàn)象，小明接下來的操作應(yīng)為：C
A．平衡螺母向右調(diào)節(jié)，直到天平平衡    B．平衡螺母向左調(diào)節(jié)，直到天平平衡C．移動游碼，直到天平平衡
②用天平測小礦石的質(zhì)量，當(dāng)盤中所加砝碼及游碼位置如圖乙所示時(shí)天平平衡，則此小礦石的質(zhì)量為53g．在量筒內(nèi)裝有一定量的水，該小礦石放入前后情況如圖丙所示，礦石的密度為2.65g/cm³．
③小明發(fā)現(xiàn)可以利用如圖丁所示儀器“探究物體漂浮時(shí)候的條件”，并且實(shí)驗(yàn)過程更加簡單，操作過程如下：
A．在天平左盤放置裝滿水的溢水杯，向右盤中加減砝碼并調(diào)至天平平衡；
B．將木塊輕輕放入溢水杯中，天平左端下降，同時(shí)木塊排開的水從溢水杯口流進(jìn)量筒中，觀察天平的狀態(tài)．
分析論證：上述實(shí)驗(yàn)中，將木塊放入溢水杯中，在排開的水全部流出后，如果天平出現(xiàn)自動恢復(fù)平衡現(xiàn)象，則可以說明G_木=G_排．

Answer 1

分析 （1）指針向左偏，則左盤較低，從而判斷出砝碼質(zhì)量和物體質(zhì)量的大小關(guān)系；若最小的砝碼不能使天平平衡，則需移動游碼使橫梁平衡；
（2）天平平衡時(shí)物體的質(zhì)量等于砝碼質(zhì)量加游碼在標(biāo)尺上所對的刻度值；根據(jù)圖丙讀出水的體積、水和礦石的總體積，計(jì)算出礦石的體積，根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$計(jì)算出礦石的密度；
（3）根據(jù)漂浮的物體受到的浮力等于物體的重力進(jìn)行分析．

解答 解：
①在稱量礦石的質(zhì)量時(shí)，指針向左偏，則說明礦石的質(zhì)量比砝碼的質(zhì)量大一些，所以，接下來的操作是：移動游碼，直到天平平衡，故選C；
②由圖乙知，礦石的質(zhì)量m=50g+3g=53g；
由圖丙知，水的體積為60ml，水和礦石的體積為80ml，
則礦石的體積V=80ml-60ml=20ml=20cm³；
則礦石的密度：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{53g}{20c{m}^{3}}$=2.65g/cm³；
③如圖丁，在該實(shí)驗(yàn)中，將木塊放入溢水杯中，在排開的水全部流出后，根據(jù)阿基米德原理可知G_排=F_浮；木塊在水中漂浮，根據(jù)漂浮條件可知F_浮=G_木；
所以，G_木=G_排；
對左盤來說，放入木塊穩(wěn)定后，由于增加的木塊重力等于減少的溢出水的重力，所以左盤受到壓力與不放木塊時(shí)是相同的，則天平橫梁會自動恢復(fù)平衡；
綜上所述，如果天平橫梁能夠自動恢復(fù)平衡，則可以說明G_木=G_排；
故答案為：①C；②53；2.65；③自動恢復(fù)平衡．

點(diǎn)評 根據(jù)公式ρ=$\frac{m}{V}$，用天平和量筒測定金屬的密度，需要用天平測量物體的質(zhì)量，用量筒和水測量物體的體積，然后根據(jù)密度公式求出密度，所以有關(guān)天平和量筒的使用及讀數(shù)是此實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)考查對象．