Question

【题目】小刚和小聪同学在一古玩店各自买回一块奇异的小石头，他们想知道小石头的密度有多大，于是他们分别到学校和家里进行了探究．小刚在学校实验室探究过程如下：

（1）调节天平横梁平衡时，发现指针在分度标尺上的位置如图甲所示，此时应将平衡螺母向___________（选填“左”或“右”）调节；

（2）用调节好的天平测小石头的质量，所用的砝码和游码的位置如图乙所示，用量筒测得的体积如图丙所示，则可测出小石头的密度为_______________g／cm3；

小聪在家里找来一弹簧测力计、一个水杯和一根细线就测出了小石头的密度．

（3）你认为小聪在实验中需要直接测量的物理量是（含符号）：（实验中弹簧测力计没有超出测量范围）______________________________________；

（4）该石头密度的表达式可表示为（用符号表示） ρ=______________________．

Answer 1

【答案】 左 2.6 小石头直接挂在弹簧测力计下，平衡时的示数F1、小石头浸没水中挂在弹簧测力计下，平衡时的示数F2

【解析】（1）使用天平时，将天平放在水平桌面上，把游码到标尺的零刻线处，因为指针偏右，所以平衡螺母向左调节，使横梁平衡；

（2）由图乙知，石头的体积为V=40ml-20ml=20ml=20cm3；

由图丙知，标尺的分度值为0.2g，金属的质量为m=50g+2g=52g

金属的密度为ρ=m/V=52g/20cm3=2.6g/cm3

（3）用弹簧测力计测出石块的重力和在水中时的拉力，就可以求出在水中受到的浮力，根据F浮=ρ水gV排求出石块排开水的体积就是石块的体积。故需要将小石块拴在弹簧测力计上，读出小石块的重力F1=G；将小石块完全浸没在水中，读出弹簧测力计的拉力F2；

（4）因为F浮=ρ水gV排，所以小石块的体积V=V排=F浮/ρ水g=F1F2/ρ水g，小石块的密度ρ=m/V=F1/F1F1ρ水g=F1ρ水/F1F2 。