题目内容

20．2014年5月15日，中国商飞公司C919大型客机首架机的前机身部段成功下线．该部段采用重庆西南铝业集团制造的具有世界先进水平的铝锂合金．小彬同学在征得科研人员同意后对一块圆柱型实心铝锂合金的密度进行了测量．
（1）将天平放在水平桌面上，游码移至标尺左端的零刻度线，发现指针偏向分度盘的左边，应将右边的平衡螺母向右（选填“左”或“右”）调节．用调节好的天平测量合金的质量，平衡时砝码规格和游码的位置如图甲所示，合金的质量是92g．
（2）量筒中装适量水，读出体积为50cm3．放入合金时，不慎掉入量筒的水中，液面静止后如图乙所示，合金的密度为2.3×103kg/cm3．
（3）测量合金体积的操作中水可能溅出，引起密度测量值偏大（选填“偏大”或“偏小”）．还有可能损坏量筒，针对这一步骤，请提出一个切实可行的实验操作方法，你的具体做法是：用细线挂合金缓慢浸没在水中．

分析 （1）天平在调节时，首先应将其放在水平台上，将游码移至标尺的零刻度处，再调节平衡螺母使指针指在分度盘的中央，此时表示天平已经平衡；平衡螺母向横梁上翘的一端移动；在读数时，天平上所有砝码的质量加上游码所对的数值即待测物体的质量；
（2）读出合金浸没水后水面到达的刻度，读出只有水时水面到达的刻度，求出合金的体积；然后利用密度公式求出合金的密度．
（3）为了保护器材和防止量筒力的水可能溅出，应该用细线悬挂合金缓慢浸没在水中．

解答 解：（1）把天平放在水平桌面上，将游码移至零刻度处，指针左偏，将平衡螺母向右调，使天平横梁平衡；
由图甲读出合金的总质量m=50G+20g+20g+2g=92g；
（2）合金的体积V=90cm3-50cm3=40cm3；
则合金的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{92g}{40c{m}^{3}}$=2.3g/cm3=2.3×103kg/m3；
（3）测量合金体积的操作中，放入合金时，不慎掉入量筒的水中，这样引起求得的合金的体积偏小，从而引起密度测量值偏大；正确的操作是用细线悬挂合金缓慢浸没在水中，既能防止水溅出，还可以避免损坏量筒．
故答案为：（1）右；92；（2）2.3×103；（3）偏大；用细线挂合金缓慢浸没在水中．

点评 ①此题考查了有关天平的使用及读数，在调平时应注意二放，将天平放在水平台上，将游码放在标尺左端的零刻线处，游码的放置是在实验操作过程中学生容易忽略的问题；
②在测量过程中应注意左物右码，并理解向右移动游码相当于向右盘中加砝码．

练习册系列答案
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A. 10N， 水平向右

B. 14N， 水平向左

C. 6N， 水平向左

D. 4N， 水平向右
8．同学们想测量暖水瓶软木塞的密度，设计了如图所示的实验步骤：
①调整天平横梁平衡；
②切下一块干软木，用调节好的天平测出软木块的质量m，如图甲；
③在量筒中装入适量的水，读出水的体积V1，如图乙；
④用细线系住软木块和铁块，将铁块浸没在水中，读出水和铁块的总体积V2如图丙，；⑤将软木块和铁块同时浸没在水中，读出水、铁块和软木块的总体积V3，如图丁；
⑥利用公式ρ=$\frac{m}{V}$，求出软木塞的密度值．

请回答以下问题：
（1）在步骤①中，发现天平指针偏向分度盘中央刻度线左侧，则应向右（选填“左”或“右”）调节平衡螺母．
（2）请根据上述实验步骤，设计记录实验数据的表格，并将测量值及密度值填写完整．
（3）小红同学负责收集数据，她发现有一个数据是多余的，这一数据是V1（填测量的物理量符号）．
（4）实验过程中，同学们发现干软木具有吸水性，则所测密度应大于（选填“大于”或“小于”）软木的实际密度．为了防止干软木塞吸水，你认为可以采取什么措施？软木塞表面刷油漆或包塑料薄膜．
15．各种复合材料由于密度小、强度大，广泛应用于汽车、飞机等制造业．小明测量一块实心复合材料的密度．

（1）调节天平平衡后，小明用天平测量矿石块的质量，如图甲所示，指出实验操作中的错误：用手拿砝码．改正错误后，用调好的天平测量该物块的质量时，天平平衡时如图乙所示，则所测物块的质量为16.4g．
（2）因复合材料的密度小于水，小明在该物块下方悬挂了一铁块，按照如图丙所示顺序，测出了该物块的体积20cm3，则这种材料的密度是0.82×103kg/m3．
（3）分析以上步骤，你认为小明在测体积时的操作顺序会引起密度测量值比真实值偏小（填“偏大”“不变”或“偏小”）．
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