Question

7．课外活动时，物理小组的同学用如图所示的方法测定一块矿石的密度，请你根据图景填写下表，跟同学们一起完成实验．（g=10N/kg）

甲图中砝码和游码总质量值 m1/g	乙图中砝码和游码总质量值m2/g	乙图中弹簧测力计示数 F/N	矿石的体积 　V/cm3	矿石的质量 　m3/g	矿石的密度 　ρ/（g×cm-3）
80

Answer 1

分析 （1）由乙图读出砝码和游码总质量和弹簧测力计的示数；
（2）读出甲图中天平的读数，增加的重力△G=（m₂-m₁）g；矿石受到浮力等于增加的重力；利用阿基米德原理求排开水的体积（矿石的体积）；
（3）矿石重力等于弹簧测力计的示数加上浮力，利用m=$\frac{G}{g}$求矿石质量；  
（4）利用密度公式求矿石的密度．

解答 解：
（1）乙图中砝码和游码总质量值为：m₂=100g+10g=110g；  
测力计的分度值为0.2N，所以乙图中弹簧测力计的示数为：F=1.6N；  
（2）甲图中天平的读数是：m₁=80g，所以增加的重力为：
△G=（m₂-m₁）g=（110-80）×10^-3kg×10N/kg=0.3N；
所以浮力的大小为0.3N．
根据公式F_浮=ρ_水gV_排得：
V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{0.3N}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=0.3×10^-4m³=30cm³，
因为F=G-F_浮，所以G=F+F_浮=1.6N+0.3N=1.9N，
矿石的质量为：
m=$\frac{G}{g}$=$\frac{1.9N}{10N/kg}$=0.19kg=190g；  
所以矿石的密度为：
ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{190g}{30c{m}^{3}}$≈6.3g/cm³．
故答案为：

甲图中砝码和游码总质量值 m1/g	乙图中砝码和游码总质量值m2/g	乙图中弹簧测力计示数 F/N	矿石的体积  V/cm3	矿石的质量  m3/g	矿石的密度 ρ/g×cm-3
80	110	1.6	30	190	6.3

点评 本题考查密度的测量，浮力计算等相关知识的综合，具有很强的综合性．密度测量几乎是每年中考的必考题目．此题的有别于其他密度测量的考法，别具一格，尤其是矿石的体积具有极强的迷惑性，属于具有难度的考题，是一道值得琢磨的题目．