Question

17．在测矿石密度时，选用了天平、量筒、小矿石、细线、烧杯和水等器材进行实验：
（1）在调节天平时，发现指针位置如图1-甲所示，此时应将平衡螺母向左调（选填“左”或“右”）．
（2）用调节好的天平秤小矿石的质量．天平平衡时，放在右盘中的砝码和游码的位置如图1-乙所示，则被测物体的质量是62g；量筒量出小矿石的体积如图1-丙所示，体积为20cm³，则小矿石的密度ρ=3.1×10³kg/m³．
（3）小帆准备用弹簧测力计、烧杯、水、吸盘、滑轮、细线来测量木块（不吸水）的密度．
①如图2-甲所示，用弹簧测力计测出木块在空气中的重力为0.6N．
②将滑轮的轴固定在吸盘的挂钩上，挤出吸盘内部的空气，吸盘在大气压作用下被紧紧压在烧杯底部，如图2-乙所示．向烧杯中倒入适量的水，将木块放入水中后，用弹簧测力计将木块全部拉入水中，如图2-丙所示，此时弹簧测力计示数为0.4N．
③如果不计摩擦和绳重，图2-丙所示的木块受到的浮力，为1N，木块的密度为0.6×10³kg/m³．

Answer 1

分析 （1）调节天平平衡时，指针向偏向度盘左侧，应向右移动平衡螺母，指针向分度盘右侧偏，应向左调节平衡螺母．
（2）砝码与游码示数之和是矿石的质量，两量筒示数之差是矿石的体积，由图乙求出矿石质量，由图丙求出矿石体积，然后由密度公式可以求出矿石的密度．
（3）①明确弹簧测力计的分度值，再根据指针指示来读数；
②将滑轮的轴固定在吸盘的挂钩上，挤出吸盘内部的空气，吸盘内的气压小于外界大气压，在外界大气压的作用下，吸盘被压在烧杯底部；
③图丙中使用的是定滑轮，不能省力，所以弹簧测力计的示数即为对木块的拉力，根据二力平衡知识可知F_浮=G+F_拉求出浮力；根据F_浮=ρ_水gV_排求出木块的体积；根据G=mg=ρ_木gV求出木块的密度．

解答 解：（1）由图甲可知，指针偏向分度盘的右侧，应向左移动平衡螺母，使天平平衡．
（2）由图乙可知，矿石质量m=50g+10g+2g=62g；
与图丙可知，矿石的体积V=60ml-40ml=20ml=20cm³；
矿石的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{62g}{20c{m}^{3}}$=3.1g/cm³=3.1×10³kg/m³．
（3）①图甲中弹簧测力计的分度值为0.2N，木块在空气中的重力即弹簧测力计的示数为0.6N；
②将滑轮的轴固定在吸盘的挂钩上，挤出吸盘内部的空气，吸盘内的气压小于外界大气压，在外界大气压的作用下，吸盘被压在烧杯底部；
③图丙中弹簧测力计的拉力F_拉=0.4N，木块受到的浮力：F_浮=G+F_拉=0.6N+0.4N=1N；
由F_浮=ρ_水gV_排可得，
木块的体积：V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$，
由G=mg=ρ_木gV可得，
木块的密度：
ρ_木=$\frac{G}{gV}$=$\frac{F}{g×\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}}$=$\frac{G}{{F}_{浮}}$×ρ_水=$\frac{0.6N}{1N}$×1×10³kg/m³=0.6×10³kg/m³；
故答案为：（1）左；（2）62；20；3.1×10³；（3）①0.6；②大气压；③1；0.6×10³；

点评 本题考查了天平的调节、天平读数、量筒读数、求密度、弹簧测力计的使用、浮力、重力、密度计算公式的理解和掌握，熟练掌握基础知识是正确解题的关键．