Question

【題目】小軍在上山游玩時撿到了一塊礦石，已知水的密度為，他在缺少量筒的情況下完成了對礦石密度的測量。

(1)天平放在水平臺上，將游碼移到零刻度線處，指針位置如圖甲所示，應向_____（填“左”或“右”）調節(jié)平衡螺母，直至橫梁平衡；

(2)把礦石放在天平的_____盤，然后向另一托盤加減砝碼，當加減最小的砝碼不能使天平平衡時，再移動_____，直到天平再次平衡，記下礦石的質量為；

(3)接下來，他按照下圖的步驟進行了礦石體積的測量：

A.往燒杯中加入適量的水，用天平稱得燒杯和水的總質量

B.把小石塊浸沒在燒杯中的水中，水面上升，在水面位置做上標記

C.取出小石塊

D.往燒杯中加水，直到水面與標記相平，再測出此時燒杯和水的總質量為

(4)計算出礦石密度的表達式為_____（用本題中的物理量符號表示）；

(5)用此方法進行體積測量的過程中，利用的物理研究方法是_____，若取出小石塊時帶出一些水，對小石塊密度測量的影響是_____（選“偏大”“偏小”“不變”）。

Answer 1

【答案】左 左 游碼 等效替代法 不變

【解析】

(1)[1]根據(jù)圖甲所示，指針偏向右端，為使橫梁在水平位置平衡，應將橫梁上的平衡螺母向左端移動。

(2)[2][3]把礦石放在天平的左盤，砝碼放在右盤，由鑷子加減砝碼，當加減最小砝碼也不能使天平平衡時，應移動游碼使天平平衡。

(4)[4]由AD步驟可知，倒入水的質量為

m水=m2-m1

此時水的體積

V水=

小石塊的體積等于倒入水的體積，則

V=V水=

小石塊密度

ρ=

(5)[5][6]實驗中利用等效替代法來間接得到物體的體積；雖然石塊從水中拿出時，上面沾有水，使得倒入水的質量偏大，但燒杯中水的總質量不變，測量的小石塊體積不變，根據(jù)密度公式ρ=得到所測密度不變。