Question

【题目】小明想用天平、砝码、烧杯、足量的水来测石块的密度：

（1）小明在调节天平横梁平衡时，指针出现图甲所示情况，他应将平衡螺母向_______端调节；如果在称量过程中指针又出现如图甲所示情况，他应_______．

（2）小明用已调好的托盘天平测量物体的质量，操作情况如图乙所示，请指出其中两个错误：①_______；②____________．小明改正错误后，天平再次平衡后，砝码和游码位置如图丙所示，所称量烧杯和水的质量是__________g．

（3）小明将石块浸没到上述烧杯中的水中，如图丁所示，此时天平所显示的质量值为91.6 g，放手后石块沉入水底后，测得烧杯、水和石块的总质量为107.6 g，则石块的密度为_______kg/m3．

Answer 1

【答案】 右 增加砝码或向右移动游码 用手直接去拿砝码 将砝码放在了左盘，物体放在了右盘 81.6 2.6×103

【解析】解答：(1)小明在调节天平横梁平衡时，图中指针指向分度盘的左侧，因此应将平衡螺母向右调节；如果在称量过程中指针又出现如图甲所示情况，说明被测物体的质量较大，此时应该增加砝码或向右移动游码，使天平横梁重新平衡；(2)由图乙知，物体放在了右盘，砝码放在了左盘，物体和砝码的位置反了；在加减砝码时，用手拿取，未用镊子；标尺的分度值是0.2g,因此烧杯和水的质量m1=50g+20g+10g+1.6g=81.6g；由题意可得,石块的质量m石=107.6g81.6g=26g，小明将石块浸没到上述烧杯中的水中，此时天平所显示的质量值为91.6g，放手后石块沉入水底后，测得烧杯、水和石块的总质量为107.6g，因整体受力平衡，则增大的重力等于减小的拉力，即：F=m增大g=(107.691.6)×103kg×10N/kg=0.16N，石块浸没在水中时受到重力、浮力、拉力,即GF浮=F=0.16N；

石块的重力为：G=m石g=26×103kg×10N/kg=0.26N；

石块受到的浮力为：F浮=GF=0.26N0.16N=0.1N；

根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排可得，石块排开水的体积：

V排=F浮∕ρ水g=0.1N∕（1.0×103kg/m3×10N/kg）=1×105m3=10cm3

因为石块全部浸没，石块的体积等于排开水的体积，

石块的密度为：ρ=m石V=26g10cm3=2.6g/cm3=2.6×103kg/m3