题目内容

5．小明用太平和量筒测量某种矿石的密度．

（1）将太平放在水平桌面上，游码归零后，发现指针如图a所示，小明应将平衡螺母向左（选填“左”或“右”）调节，使天平平衡．
（2）小明将矿石放在天平的左盘，通过加减砝码和移动游码使天平再次平衡，所加砝码和游码在标尺上的位置如图b所示再用量筒测量矿石的体积，如图c所示，请你帮助小明设计记录实验数据的表格，并填入数据得出实验结果．
（3）若小明先测出矿石的体积，再测出矿石的质量．这样测出的密度比上述结果偏大（选填“大”或“小”）

分析 （1）为使横梁平衡，无论是平衡螺母还是游码，相对于指针的偏转，调节规律是“左偏右调”．
（2）矿石的质量等于砝码的质量加游码所对的刻度值；读取量筒中液体的体积时，首先要明确量筒的分度值，读数时视线与液面最凹处相平；
利用公式ρ=$\frac{m}{V}$得到矿石的密度．
（3）若先测体积，后使矿石沾有水，从而使密度出现很大的误差．

解答 解：（1）由图a知，指针指在分度盘的中央零刻度线的右边，应将平衡螺母向左移动．
（2）由图b知，标尺的分度值为0.2g，所以矿石的质量为m=20g+20g+5g+1.8g=46.8g；由图c知，量筒的分度值为1ml，矿石的体积V=38ml-20ml=18ml=18cm3，矿石的密度为ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{46.8g}{18c{m}^{3}}$=2.6g/cm3=2.6×103，故表格如下：

矿石的质量
（g）		量筒中水和矿石的总体积
（V2/cm3）		量筒中水的体积
（V1/cm3）		矿石的体积
（V/cm3）		矿石的密度
（kg/m3）
46.8382018 2.6×103
（3）先测出矿石的体积，再测出矿石的质量，矿石上会沾有水，会使质量测量偏大，由公式ρ=$\frac{m}{V}$知，密度测量结果偏大．
故答案为：（1）左；（2）见上表；（3）大．

点评 解答此题的关键是熟悉测量固体密度的基本实验程序，注意在密度公式的计算时，有时需要单位换算．

练习册系列答案
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答：船身会上浮一些，原因是船处于漂浮状态，受到的浮力等于重力，因船受的重力不变，所以受到的浮力不变．根据公式F浮=ρ液gV排，由于海水的密度大于江水的密度，使得船排开海水的体积变小所以船身会上浮．
16．如图所示的电路，合上开关S，测得b、c两点间的电压为3V，c、d两点间的电压为2V．则a、b两点间的电压为0V，a、d两点间的电压为5V．
13．俞强家有一个沉香木工艺品，他将工艺品带到实验室，想测量其密度．

（1）俞强先将天平放在水平桌面上，游码放在标尺左端零刻线处，发现指针位置如图甲所示，他应将平衡螺母向左端调，使横梁平衡．
（2）俞强再把工艺品放在天平左盘，平衡时右盘砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示，则工艺品的质量为72g．
（3）量筒内盛280mL的水，将工艺品放入量筒的过程中，系在工艺品上的细线突然脱落，工艺品沉入水中时一部分水溅在量筒内壁，此时水面到达的位置如图丙所示，则工艺品的体积为60cm3．
（4）利用公式算出工艺品的密度为1.2×l03kg/m3．
（5）同组同学观察到了俞强测量的全过程，提示俞强，这样测得的工艺品密度要比真实值偏大（填“偏大”或“偏小”）．
20．小刚和小海同学想测量一件工艺品的密度，他们做了以下实验：

（1）小刚同学用托盘天平测量工艺品的质量，操作情况如图（a）所示，请指出其中的错误有哪些：
用手直接拿取砝码；物体和砝码的位置放反了．
（2）小海同学先用托盘天平侧工艺品的质量，步骤如下：
①把托盘天平放在水平桌面上，将游码移到标尺左端零刻度线处，发现指针偏向分度盘的左侧，此时应该把平衡螺母向右（选填“左”或“右”）调节，才能使天平平衡．
②天平平衡后，把工艺品放在左盘，用镊子向右盘加减砝码，当把砝码盒中最小的砝码放入右盘后，发现指针偏向分度盘的右侧，接下来正确的操作步骤是取下最小砝码，向右调节游码，直到天平再次平衡，右盘中的砝码和游码所处的位置如图（b）所示，则工艺品质量为97.4g．
（3）接下来他用量筒测量工艺品的体积，步骤如下：在量筒中注入适量的水，如图（c）所示，读出此时水面所对应的示数V1；把工艺品浸没在盛有适量水的量筒中，如图（d）所示，读出此时水面所对应的示数V2，则工艺品的体积V=20cm3．
（4）测得该工艺品的密度为4.87×103kg/m3．
10．如图1所示的是运动员在铅球比赛中的场景，虚线表示铅球在空中的运动轨迹．
（1）若铅球重30N，从最高点到落地点的过程中，球下降的高度为2.4m，则球下降过程中重力做功为72J．
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17．某同学在运动会中，从铅球下落陷入沙坑的深度情况猜想到：物体的重力势能可能与物体的质量、下落高度和运动路径有关．于是设计了如图所示的实验：用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球，其中A、C、D三球的质量为m，B球质量为1.5m，让A、B两球从距沙表面高H静止下落，C球从距沙表面高2H静止下落，D球从距沙表面高2H的光滑弯曲管道上端静止滑入，最后从管道下端竖直地落下（球在光滑管道中运动的能量损失不计）．实验测得A、B两球陷入沙中深度分别为h1和h2，C、D两球陷入沙深度均为h3，且h1＜h2＜h3．

（1）本实验中，铅球的重力势能大小是通过球陷入沙面的深度来反映的．
（2）比较A、B两球，发现B球陷入沙坑深度更大，由此可得出结论：当下落高度一定时，质量越大，重力势能越大．
（3）比较A、C两球，发现C球陷入沙中深度更大，由此可得出结论：当物体质量相同时，下落的高度越高，物体的重力势能越大．
（4）比较C、D两球，发现两球运动的路径不同，但陷入沙中深度相同，由此可得出结论：物体的重力势能与物体运动的路径无关（选填：“有关”或“无关”）．
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（l）用调节好的天平测金属块的质量，天平平衡时，右盘中所加的祛码和游码位置如图甲所示．则所测金属块的质量是54.4g．
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