Question

同学们在实验室里测某种小矿石的密度，选用天平、量筒、小矿石、细线、烧杯和水，进行了如下的实验操作：
A．将小矿石用细线系好后慢慢地放入量筒中并记下总的体积．
B．把游码放在标尺的零刻度线处，调节横梁上的螺母，使横梁平衡．
C．把天平放在水平桌面上．
D．将小矿石放在左盘中，在右盘中增减砝码并移动游码直至横梁平衡．
E．在量筒中倒入适量的水并记下水的体积．
（1）正确的实验操作顺序是

CBDEA

（只填字母序号）．
（2）在调节天平时，发现指针位置如图甲所示，此时应将平衡螺母向

左

调（选填“左”或“右”）．
（3）用调节好的天平称小矿石的质量．天平平衡时，放在右盘中的砝码和游码的位置如图乙所示；量筒量出小矿石的体积如图丙所示，由此可知，
小矿石的密度ρ=

3.1×10³

kg/m³．

（4）实验中，由于小华同学不小心把量筒打碎了，但实验室里已没有量筒了，老师就给她增加了弹簧测力计，小华进行了如下操作，间接测出小矿石的密度，请你把下面实验步骤补充完整：（水的密度用ρ_水表示）
A．将小矿石用细线系好挂在弹簧测力计挂钩上，记录小矿石的重为G
B．用弹簧测力计吊着小矿石，将小矿石

浸没

在装有水的烧杯中，记录这时弹簧测力计的示数为F
C．根据以上记录，写出小矿石密度的表达式：ρ_石=

G

G-F

×ρ_水

．

Answer 1

分析：先调节天平平衡，再测物体质量，用量筒测出物体的体积，从而算出密度．用弹簧测力计测出重力，根据G=mg求出质量，再利用阿基米德原理算出物体的体积，从而算出密度．

解答：解：（1测固体密度应先测质量再测体积，所以测小矿石的密度正确的实验操作顺序是CBDEA．
（2）在调节天平时，发现指针右偏，所以应将平衡螺母向左调．
（3）由图乙知矿石的质量为m=50g+10g+2g=62克、由图丙知矿石体积为V=80mL-60mL=20mL=20cm³，则利用密度公式求得矿石的密度为ρ=

m

V

=

62g

20cm3

=3.1g/cm³=3.1×10³kg/m³；
（4）要让矿石的体积和排开水的体积相等，必须让矿石完全浸没在水中；
矿石在水中受到的浮力F_浮=G-F=ρ_水gV_排，
矿石的体积V=V_排=

F浮

ρ水g

=

G-F

ρ水g

，
∵G=mg
∴矿石的质量m=

G

g

，
所以矿石的密度ρ_石=

m

V

=

G g

G-F ρ水g

=

G

G-F

×ρ_水．
故答案为：（1）CBDEA；（2）左；（3）3.1×10³kg/m³；（4）浸没；

G

G-F

×ρ_水．

点评：本题重点考查固体密度的测量以及应用阿基米德原理解决问题．