Question

【题目】小明用天平、大烧杯、小烧杯和水来测量一石块的密度．

（1）在使用托盘天平前要对天平进行调节，请将下列各步骤前的字母按照正确的顺序排列 ：

A．组装好天平，把天平放在水平台面上

B．调节天平的平衡螺母，使天平横粱水平平衡

C．把游码置于标尺的零刻度线处

（2）天平调平后，小明测出了石块的质量，如图甲所示，石块的质量m= g：

（3）因为石块较大，不能直接放入量筒中，小明用以下方法测量石块体积，操作步骤如下：

A．测出空小烧杯的质量15.0g

B．把装满水的大烧杯和空的小烧杯如图乙放置

C．把石块缓缓浸没入大烧杯中，大烧杯中部分水溢进小烧杯

D．待溢出的水全部滴入小烧杯后测出小杯的总质量是34.4g

（4）小明计算出石块的密度ρ石= kg/m3；

（5）小南观摩了小明的实验后认为小明测量体积的方法麻烦，他认为可以把小烧杯中溢出的水倒入量筒中，直接读出石块的体积．你认为采用谁的方案可以使测量误差更小？ ．

（6）小明在实验中找到了乐趣，他用一只有颈圆柱形的塑料饮料瓶和一桶水、一把刻度尺就巧妙地测出了食用油的密度．他的操作步骤如下：

A．剪去饮料瓶的上部，保留圆柱部分，测出圆柱直径d

B．瓶中放入几个石块和少量水，使水没过石块，将它放入桶中．使它浮在水面上，测量露出水面的瓶高h1

C．在瓶内注入一些待测的食用油，测量瓶内水面上的油层厚度H

D．再次将瓶子放入桶中，测量露出水面的瓶高h2

①小明为什么要在瓶中放入石块？ ．

②倒入瓶中的食用油的体积是V= ；食用油的密度ρ油= ；（用实验中的物理量d、h1、h2、H和水的密度ρ水表示）

Answer 1

【答案】（1）ACB；（2）58.2；（4）3.0×103；

（5）小明的方案误差小；（6）①使饮料瓶能够竖立在水桶中；②H，ρ水

【解析】

试题分析：（1）天平的使用和调节：把天平放在水平台面上，把游码置于标尺的零刻度线处，调节天平的平衡螺母，使天平横梁水平平衡；

（2）石块的质量m=50g+5g+3.2g=58.2g；

（4）溢出水的质量m水=34.4g﹣15.0g=19.4g，

石块的体积v=v排===19.4cm3，

石块的密度ρ===3.0g/cm3=3.0×103kg/m3；

（5）小南的方案中将小烧杯中的水倒入量筒中，烧杯壁上会有残留的水，使得测量的石块的体积偏小，测量的密度值偏大，所以小明的方案误差小；

（6）①在瓶中放入几个小石块，是为了使饮料瓶能够竖立在水桶中．

②设瓶子的横断面积是S，高度是h，

瓶子漂浮在水面上，根据漂浮条件和阿基米德原理得，

F浮=ρ水gS（h﹣h1）=G水+石块．﹣﹣①

在瓶内注入一些待测的油，测量瓶内水面上的油层厚度H．则倒入油的体积v=SH=H

倒入油的重力：G油=ρ油gSH．﹣﹣②

再次将瓶放入桶中，测量露出水面的瓶高h2．

瓶子漂浮在水面上，根据漂浮条件和阿基米德原理得，

F'浮=ρ水gS（h﹣h2）=G油+G水+石块．﹣﹣③

由②﹣①得，ρ水gS（h1﹣h2）=G油，﹣﹣④

③式代入④式，ρ油=ρ水．