Question

2．某同学用身边的器材“测物质的密度”，他用均匀木杆和支架自制了一架天平，并用输完液瓶和管制成滴管，使滴出的每一滴水滴大小相等，用来代替砝码，该同学进行了如下步骤：
（1）在自制的天平左右两盘中各放一只一次性杯子，发现天平向右边倾斜，则需将平衡螺母向左（填“左”或“右”）调节，使之水平平衡．
（2）将待测矿石放入左边的纸杯中，用自制的滴管向右盘的杯中滴水，使天平平衡，如图甲所示，记下水的滴数为50滴．
（3）取出小矿石，在两杯中均加入适量的水，用滴管调节两杯中的多少使天平水平平衡，用细线系住矿石其浸没在左边杯中（不触底），再用滴管在右边杯中滴入水，使天平再次平衡，如图乙所示，记录下水的滴数为20滴，此步操作的目的是为了测出矿石的体积，则矿石的密度为2.5×10³kg/m³．

Answer 1

分析 （1）调节天平时，应向天平倾斜的对侧移动平衡螺母；
（2）小矿石的质量和50滴水的质量相等．
小矿石浸没在水中不接触杯底，小矿石受到水的浮力作用，物体间力的作用是相互的，小矿石给水一个相互作用力，竖直加在容器的底部，这个力用20滴水来平衡，小矿石受到的浮力等于20滴水的重力，所以小矿石的体积等于20滴水的体积．
求出小矿石的质量和体积，根据密度公式求出小矿石的密度

解答 解：（1）天平向右边倾斜，说明右侧的质量大，应向左移动平衡螺母，使之水平平衡；
（2）小矿石的质量为：m=50m'，
小矿石浸没在水中但不接触杯底，物体间力的作用是相互的，小矿石受到水竖直向上的浮力，同时小矿石给水一个竖直向下的力加在容器底部，小矿石受到的浮力等于20滴水的重力，所以小矿石排开水的体积等于20滴水的体积，
所以小矿石的体积为：V=$\frac{20{m}^{′}}{{ρ}_{水}}$，
所以小矿石的密度：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{50{m}^{′}}{\frac{20{m}^{′}}{{ρ}_{水}}}$=2.5ρ_水=2.5×10³kg/m³．
故答案为：（1）左；（2）体积；2.5×10³．

点评 本题考查了测物质的密度，当小矿石浸没在水中但是不接触容器底，容器底受到的压力增大，增大的压力大小等于小矿石受到的浮力．这是本题的关键．