Question

【题目】某学习小组想测量一块形状不规则的小矿石的密度，他们手边只有以下器材：

天平一台，但没有砝码两个质量相近的烧杯量筒（其内径略小于矿石块的尺寸，无法将石块直接放入其中），细线、滴管和足量的水（已知水的密度为ρ水），该小组利用上述器材设计了如下实验方案，请你帮助他们完善方案。

实验方案（主要实验步骤）：

（1）将两个烧杯分别放入天平的两个托盘上，各注入适量的水（保证后面的操作中水均不会从烧杯溢出），使天平平衡。如果在后面的步骤中要将矿石块放到左盘上的烧杯内，则对左盘烧杯的注水量还应有何要求：_____。

（2）向量筒中加入适量的水，记下体积V1。

（3）手提细线吊住矿石块，将它浸没在左盘的烧杯中，且不与烧杯接触，用滴管将量筒中的水滴入_____盘的烧杯中，直到天平平衡。

（4）记下此时量筒中剩余水的体积V2．矿石块所受浮力F浮＝_____。

（5）_____，再用滴管将量筒中的水滴入右盘的烧杯中，直到天平平衡。

（6）记下量筒中最后剩余水的体积V3。

（7）矿石块的密度ρ＝_____。

Answer 1

【答案】能够浸没石块 右 松开细线让矿石块沉入杯底

【解析】

（1）将两个烧杯分别放入天平的两个托盘上，各注入适量的水（水能够浸没石块），使天平平衡。（2）向量筒中加入适量的水，记下体积V1。（3）手提细线吊住矿石块，将它浸没在左盘的烧杯中，且不与烧杯接触，用滴管将量筒中的水滴入右盘的烧杯中，直到天平平衡。（4）记下此时量筒中剩余水的体积V2．由题意知，因为左盘增加的压力等于石块所受的浮力（力的作用是相互的），天平平衡后，两盘增加的压力相等，故浮力等于右盘增加的水的重力，F浮＝G加水＝ρ水g（V1﹣V2）。（5）松开细线让矿石块沉入杯底，再用滴管将量筒中的水滴入右盘的烧杯中，直到天平平衡；（6）矿石的重力等于加入水的重力，G石＝G水＝ρ水g（V1﹣V3），矿石的质量：m＝＝ρ水（V1﹣V3），

矿石的密度ρ＝＝；