题目内容
3．小刚用托盘天平和量筒，做测定岩石密度的实验：
（1）使用托盘天平时，应把天平放在水平桌面上，测量前，先把游码放在称量标尺左端的零刻线上，然后调节平衡螺母，使指针对准分度标尺的中央刻度线．
（2）如图甲所示，是对天平进行横梁平衡调节时指针的指示情况，此时应进行的操作是将平衡螺母往右调．
（3）测量岩石质量时，天平右盘放50g、20g、5g砝码各一个，天平平衡时，游码的位置如图乙所示，那么岩石的质量是77.4g．
（4）用量筒和水测量岩石的体积时，情况如图丙所示，则岩石的体积为20cm3．
（5）最后计算出岩石的密度为3.87×103kg/m3
（6）实验完成后，小刚测量早餐奶的密度．不小心把量筒打破了，他思考了一会儿后，他利用天平、水（水的密度用ρ水表示）、烧杯测量早餐奶的密度，操作过程如下：
①用天平测出烧杯的质量m0；
②用天平测出烧杯和装满水的质量m1；
③用天平测出烧杯和装满早餐奶的质量m2．
请你根据他测得的物理量计算出早餐奶的密度表达式：ρ=$\frac{{m}_{2}-{m}_{0}}{{m}_{1}-{m}_{0}}$ρ水（用字母表示）．
分析 （1）使用托盘天平时，先把天平放在水平桌面上，把游码放在称量标尺左端的零刻线上；
（2）天平使用前调节平衡时，要调节平衡螺母，规则是“右偏左调，左偏右调”，即指针向右偏就向左调平衡螺母，指针向左偏就向右调平衡螺母；
（3）天平在读数时，注意标尺上的分度值，再将砝码质量与游码示数相加即为岩石的质量；
（4）量筒在读数时应读取凹液面的最低处，并利用两次量筒的示数差求出岩石的体积；
（5）将所测数据代入密度公式ρ=$\frac{m}{V}$求出岩石的密度．
（6）求出烧杯装满水的体积，即烧杯的容积；测得烧杯装满早餐奶的体积；求出早餐奶的质量，利用密度公式求早餐奶的密度．
解答 解：
（1）使用托盘天平时，应把天平放在水平桌面上，测量前，先把游码放在称量标尺左端的零刻线上；
（2）由图可知，指针偏向分度盘的左边，说明横梁左测下沉，应把平衡螺母向右移动；
（3）图中天平标尺的分度值为0.2g，
岩石的质量m=50g+20g+5g+2.4g=77.4g；
（4）图中岩石和水的总体积V总=40mL；
岩石的体积V=V总-V水=40mL-20mL=20mL=20cm3；
（5）岩石的密度：
ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{77.4g}{20c{m}^{3}}$=3.87g/cm3=3.87×103kg/m3．
（6）水的质量m水=m1-m0，早餐奶的质量m=m2-m0；
烧杯的容积：
V=V水=$\frac{{m}_{水}}{{ρ}_{水}}$=$\frac{{m}_{1}-{m}_{0}}{{ρ}_{水}}$，
早餐奶的体积：
V奶=V=$\frac{{m}_{1}-{m}_{0}}{{ρ}_{水}}$，
早餐奶的密度：
ρ=$\frac{{m}_{奶}}{{V}_{奶}}$=$\frac{{m}_{2}-{m}_{0}}{\frac{{m}_{1}-{m}_{0}}{{ρ}_{水}}}$=$\frac{{m}_{2}-{m}_{0}}{{m}_{1}-{m}_{0}}$ρ水．
（1）零刻度线上；平衡螺母；
（2）将平衡螺母往右调；
（3）77.4；
（4）20；
（5）3.87×103；
（6）$\frac{{m}_{2}-{m}_{0}}{{m}_{1}-{m}_{0}}$ρ水．
点评 本实验是实验室测固体和液体密度的基本实验方法，主要考查了天平量筒的使用规则与读数方法，以及利用密度的公式进行简单的计算等，难度不大，但非常重要．有一个小的易错点，就是第五问中密度的单位要注意换算．
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一小段木头的质量为2kg，放入水中后漂浮在水面上，如图所示，木头受到的浮力有多大？（g取10N/kg）
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