题目内容

11．为了测量某物体的密度，小明使用托盘天平进行测量，操作如图甲所示．
（1）请你指出小明操作过程中存在错误有：手直接拿砝码、物体和砝码的位置颠倒了、在调节天平平衡时，没有使游码回到标尺左端的零刻度．
（2）改正错误后，小明用正确的方法称出该物体的质量，平衡时放在盘中的砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示，则物体的质量m0为37.4g．
（3）在烧杯中倒满水，称出烧杯和水的总质量m1；
（4）将物轻轻放入装满水的烧杯中，物体沉入杯底，烧杯溢出水后，将烧杯壁外的水擦干净，放在天平左盘上，称出此时烧杯、杯内物体和水的总质量m2；
（5）写出物体密度的表达式：ρ=$\frac{{m}_{0}{ρ}_{水}}{{m}_{1}+{m}_{0}-{m}_{2}}$（用m0、m1、m2、ρ水来表示）

分析 （1）在加减砝码时，应该用镊子夹取砝码，不能用手直接哪砝码．如果砝码不能使天平平衡，再移动游码．
天平平衡时物体的质量等于右盘中砝码的质量加游码在标尺上所对的刻度值．
（5）根据ρ=$\frac{m}{V}$进行计算．

解答 解：（1）在称量过程中，小明用手拿砝码了，这样会使砝码生锈，物体应该放在天平的左盘，砝码应该放在天平的右盘，物体和砝码的位置颠倒了，在调节天平平衡时，没有使游码回到标尺左端的零刻度；
（2）由图乙可知，砝码的质量为20g+10g+5g=35g，
称量标尺的分度值是0.2g，游码在称量标尺对应的示数为2.4g，
则矿石块的质量m0=35g+2.4g=37.4g．
（5）物体的质量m0，在烧杯中倒满水，称出烧杯和水的总质量m1，烧杯溢出水后，烧杯、杯内物体和水的总质量m2，
则溢出水的质量为m水=m1+m0-m2，
由ρ=$\frac{m}{V}$得溢出水的体积V溢=$\frac{{m}_{水}}{{ρ}_{水}}$=$\frac{{m}_{1}+{m}_{0}-{m}_{2}}{{ρ}_{水}}$，
则矿石的体积V0=V溢=$\frac{{m}_{1}+{m}_{0}-{m}_{2}}{{ρ}_{水}}$，
所以矿石的密度ρ矿石=$\frac{{m}_{0}}{{V}_{0}}$=$\frac{{m}_{0}}{\frac{{m}_{1}+{m}_{0}-{m}_{2}}{{ρ}_{水}}}$=$\frac{{m}_{0}{ρ}_{水}}{{m}_{1}+{m}_{0}-{m}_{2}}$．
故答案为：（1）手直接拿砝码；物体和砝码的位置颠倒了；在调节天平平衡时，没有使游码回到标尺左端的零刻度；（2）37.4；（5）$\frac{{m}_{0}{ρ}_{水}}{{m}_{1}+{m}_{0}-{m}_{2}}$．

点评 此题考查了有关天平的使用和读数及密度的计算等知识，属于常见题型．

练习册系列答案
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时间/min0123456789
温度/℃89919395979899999999
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（1）小红设计的实验装置如图1所示，实验时她应将木板置于水平桌面儿上，并用弹簧测力计水平拉着木块做匀速直线运动，这时木板对木块的摩擦力才等于弹簧测力计的示数．
（2）小红按图1所示的方法操作，记录了几次木块的运动状态及弹簧测力计示数如下表所示（每次都是同一木块与木块儿接触）由表中数据及相关条件可知，木块受到的滑动摩擦力的大小为0.7N，在这三次实验中，木块受到的摩擦力大小有3次是相同的．
实验次数木块运动状态弹簧测力计示数 F/N
1加速0.8
2匀速0.7
3减速0.6
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