Question

小明和同学们参观“南京明文化村．阳山碑材”．经过测量知道这块碑材的长为51m，宽14m，厚4.5m，小明想知道这块碑材有多重，于是小时在碑材附近找到了一小块与碑材相同的小石块带回学校．
回到学校后小明用天平和量筒进行了测石块的实验（假设碑材样本不吸水）
第一步将天平置于水平桌面上，游码移到标尺的“0”刻度后，天平指针静止时的位置如图甲所示，要使天平横梁平衡，应将平衡螺母向

左

（选填“左”或“右”）移动．
第二步在量筒中倒入适量的水，将小石块浸没于水中，量筒示数变化如图乙所示．
第三步用调节好的天平，测量用干布擦干的小石块质量情景如图丙所示（标尺是放大图）．
（1）碑材的密度；
（2）碑材的质量
（3）碑材的重力
（4）若碑材样本的小石块吸水，所测测得的碑材样本的密度是偏大还是偏小，为什么？

Answer 1

分析：根据指针能判断横梁哪端下沉，调节平衡螺母来调节天平的横梁平衡．
（1）根据砝码和游码对应的刻度值计算物体的质量，读出物体浸没水前后水面到达刻度，求出物体的体积，根据密度公式计算物体的密度．
（2）求出碑材的体积，根据ρ=

m

V

求出碑材的质量；
（3）根据G=mg求出重力；
（4）由于石块的吸水性导致石块体积测量会偏小，根据ρ=

m

V

求分析出密度变化．

解答：解：如图甲，指针偏向分度盘的右侧，说明横梁的右端下沉，平衡螺母向相反的方向移动，所以平衡螺母向左移动；
（1）图丙中游码对应的刻度值，标尺每一个大格代表1g，每一个小格代表0.2g，游码对应的刻度值是2.4g．
小石块的质量m_石=20g+5g+2.4g=27.4g．
图乙中小石块的体积V_石=V-V'=70ml-60ml=10ml=10cm³．
ρ=

m石

V石

=

27.4g

10cm3

=2.74g/cm³=2.74×10³kg/m³；
（2）碑材的体积V_碑=51m×14m×4.5m=3213m³，
∵ρ=

m

V

∴碑材的质量m_碑=ρV_碑=2.74×10³kg/m³×3213m³≈8.8×10⁶kg；
（3）碑材的重力G=m_碑g=8.8×10⁶kg×9.8N/kg=8.624×10⁷N；
（4）所测测得的碑材样本的密度偏大；
因为石头吸水，导致测量出石头的体积会偏小，根据ρ=

m

V

可知，密度会偏大．
答：左；
（1）碑材的密度为2.74×10³kg/m³；
（2）碑材的质量为8.8×10⁶kg；
（3）碑材的重力为8.624×10⁷N；
（4）偏大；因为石头吸水，导致测量出石头的体积会偏小，根据ρ=

m

V

可知，密度会偏大．

点评：此题主要考查的是学生对密度、质量、重力、测量密度实验中的误差分析的理解和掌握，基础性题目．