Question

7．小明用天平和量筒测量小石块的密度．
（1）用调节好的天平测小石块的质量，天平平衡时右盘中砝码的质量和游码在标尺上的位置如图甲所示，读出石块的质量是52.4g，用量筒测量小石块的体积如图乙所示，则小石块的密度是2.62×10³kg/m³．
（2）若实验中先测小石块体积，后测小石块质量，会导致测量结果偏大（选填“偏大”或“偏小”），原因是小石块带有了水，所测质量偏大．
（3）小明根据测得的数据，绘制了几幅图象，如图丙所示．其中表示石块“质量与体积关系”的图象是A，此图象还可以表示哪两个物理量的关系同一位置，重力与质量关系．

（4）在测量体积时，若不用细线拴住石块，石块松手后会沉入水底，从受力角度分析，石块下沉的条件是浮力小于重力．若要使密度大于水的物体漂浮在水面上，你可以有哪些方法：制成空心的（说出一种方法即可）．

Answer 1

分析 （1）小石块的质量等于砝码的质量加游码对应的刻度值．
小石块的体积等于小石块浸没在水中前后水面对应的刻度值的差．
知道小石块的质量和体积，根据密度公式求出小石块的密度；
（2）分析质量和体积的测量误差，根据公式得出密度的误差；
（3）根据密度不同，物体的质量与体积成正比，有关正比例关系还有电阻不变，电流和电压的关系、重力和质量的关系等；
（4）物体下沉是因为重力大于浮力；
根据物体的沉浮条件答题；把密度大于水的物体制成空心物体，可以使物体浮在水面上．

解答 解：（1）小石块的质量：m=50g+2.4g=52.4g，
小石块的体积：V=40ml-20ml=20ml=20cm³，
小石块的密度为：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{52.4g}{20c{m}^{3}}$=2.62g/cm³=2.62×10³kg/m³．
（2）若实验中先测小石块体积，后测小石块质量，则石块上会沾有水，质量测量偏大，根据ρ=$\frac{m}{V}$，导致测量结果偏大．
（3）同一物质，其质量与体积成正比，所以A符合题意；
此图象还可以表示电阻不变时，电流和电压的关系或重力和质量的关系．
（4）当物体受到的浮力小于物体受到的重力时，物体受到的合力向下，物体下沉，则物体下沉的条件是：F_浮＜G；
把密度大于水的物质制成空心物体，把物体放入水中时增大了物体排开水的体积，使物体受到的浮力大于物体的重力，物体能浮在水面上．
故答案为：（1）52.4；2.62×10³；（2）偏大；小石块带有了水，所测质量偏大；（3）A；同一位置，重力与质量关系；（4）浮力小于重力；制成空心的．

点评 （1）根据公式ρ=$\frac{m}{V}$，用天平和量筒测定金属的密度，需要用天平测量物体的质量，用量筒和水测量物体的体积，然后根据密度公式求出密度，所以有关天平和量筒的使用及读数是此实验的重点考查对象，其中密度的计算不是难点，但要注意密度单位的换算．
（2）物体的浮沉取决于重力和浮力之间的关系，利用空心可增大物体所受浮力．