Question

【题目】小明和小华端午节假期游玩时捡到了一些鹅卵石，他们想知道这些鹅卵石的密度，便各自选取了一块鹅卵石，分别进行了如下实验：

(1)小明利用天平和量筒等实验器材进行了实验：

①他把天平放在水平桌面上，发现指针偏向分度盘中线的右侧，此时应将平衡螺母向_____（选填“左”或“右”）旋动，使天平横梁平衡；

②小明将鹅卵石放在天平左盘中，横梁恢复平衡时右盘中砝码质量和游码在标尺上的位置如图甲所示，则鹅卵石的质量为_____g；

③用细线拴好鹅卵石，把它放入盛有30mL水的量筒中，水面到达的位置如图乙所示，则鹅卵石的体积为_____cm3，鹅卵石的密度为_____kg/m3；

(2)小华利用形状规则且透明的水槽、细线、刻度尺、一个边长为10cm不吸水的正方体物块和足量的水等器材同样测出了鹅卵石的密度，其测量方法如下：（ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg）

A.如图丙所示，小华将物块放入水平桌面上的水槽中，静止时用刻度尺测出物块露出水面的高度为6cm；

B．如图丁所示，将鹅卵石放在物块上，静止时用刻度尺测出物块露出水面的高度为2.4cm；

C．如图戊所示，用细线将鹅卵石系在物块下方，然后放入水中，静止时用刻度尺测出物块露出水面的高度为3.6cm；

①丙图中物块下表面受到的水的压强p＝_____Pa；

②鹅卵石的质量m＝_____g；

③鹅卵石的体积V＝_____cm3；

④鹅卵石的密度ρ＝_____kg/m3。

Answer 1

【答案】左 27.4 10 2.74×103 400 360 120 3×103.

【解析】

此题是测量固体的密度实验，考查了有关天平的使用和读数及密度的计算等知识。

(1)①[1]把天平放在水平桌面上，将游码移到标尺左端的零刻度线处，发现指针指在分度盘中央刻度线的右侧，应将平衡螺母向左调节，使天平横梁平衡。

②[2]天平平衡时，左盘物体的质量等于右盘砝码的质量和游码指示的质量的和，即

m1=20g+5g+2.4g=27.4g

③[3]鹅卵石的体积为

V1＝50mL﹣40mL＝10mL＝10cm3

[4]鹅卵石的密度为

(2)①[5]丙图中物块下表面距离水的深度

h1＝10cm﹣6cm＝4cm

下表面受到水的压强

p＝ρ水gh1＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.04m＝400Pa

②[6]如图丙，木块漂浮在水面上则

G物＝F浮＝ρ水gV排＝ρ水gSh1

即

G木＝ρ水gSh1

此为①式。

如图丁，鹅卵石放在木块上，木块还是漂浮在水面上，所以

G鹅卵石+G木＝F'浮1＝ρ水gV'排1＝ρ水gSh2

而

h2＝10cm﹣2.4cm＝7.6cm

那么

G鹅卵石+G木＝ρ水gSh2

此为②式。

②﹣①得，鹅卵石的重力

G鹅卵石＝ρ水gS(h2﹣h1）

鹅卵石的质量

m＝＝ρ水S(h2﹣h1)

＝1.0g/cm3×100cm2×(7.6cm﹣4cm)＝360g

③[7]如图戊，鹅卵石吊在木块的下端，鹅卵石和木块漂浮在水面上，此时

h3＝10cm﹣3.6cm＝6.4cm

G鹅卵石+G物＝F'浮2＝ρ水gV'排2＝ρ水g（Sh3+V）

此为③式。

由②③式可得

ρ水gSh2＝ρ水g(Sh3+V)

所以，鹅卵石的体积为

V＝S(h2﹣h3)＝100cm2×(7.6cm﹣6.4cm)＝120cm3

④[8]鹅卵石的密度