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    12．小科同学从四明山带回了一块坚硬的矿石．他利用实验室的器材测出了这块矿石的密度，测量过程中，他去g=10N/kg．他可用的器材有：最大称量为200g的天平（附砝码）．100ml量筒、烧杯、杠杆及支架，铁架台、量程为5N的弹簧测力计、细线、水．

    （1）小科同学首先进行估测，他感觉矿石比一瓶500mL的矿泉水重些，于是他没有直接用天平来测矿石的质量．你认为他的理由是矿石的质量超过了天平的量程．
    （2）小科同学用杠杆来进行测量，他先把杠杆安装在支架上，调节后使其处于水平平衡状态，然后挂好矿石，在适当位置用弹簧测力计竖直拉杠杆，使杠杆恢复到如图甲所示的水平状态，读出弹簧测力计的示数，算出矿石的质量为m=0.55kg．
    （3）接着小科用如图乙所示的方法测出了矿石的体积．他的做法是：A．将矿石放入烧杯，往烧杯中加入适量的水，让矿石浸没，在水面到达的位置做上标记；B．取出矿石；C．用量筒往烧杯中加水，直到水面到达标记位置．
    （4）在用量筒往烧杯中加水时，他先加了100mL水，接着又取了50mL水，继续往烧杯中加，到达要求后，量筒中剩余的水如图丙所示．则矿石的密度ρ=4.51×103kg/m3．

    分析 （1）使用任何测量工具时，都不可超过测量工具的量程；
    （2）读出弹簧测力的示数，然后根据F1L1=F2L2即可求出矿石的重力，再根据G=mg求出矿石的质量；
    （3）利用等量代换得出矿石的体积；
    （4）读数时视线要与凹液面的底部或凸液面的顶部相平，读数前要看清量筒的分度值，要注意量筒的零刻度在量筒的最下方．
    利用ρ=$\frac{m}{V}$求出矿石的密度．

    解答 解：（1）由ρ=$\frac{m}{V}$可得，
    500mL矿泉水的质量：m=ρV=1g/cm3×500cm3=500g，
    因为矿石的质量大于500g，而天平的最大称量为200g，因此不使用天平是因为矿石的质量超过了天平的最大称量值；
    （2）由图可知，弹簧测力计的示数F1=2.2N，
    设杠杆的一个格为L，则L1=5L，L2=2L，
    并且F1L1=GL2
    G=$\frac{{F}_{1}{L}_{1}}{{L}_{2}}$=$\frac{2.2N×5L}{2L}$=5.5N，
    矿石的质量m=$\frac{G}{g}$=$\frac{5.5N}{10N/kg}$=0.55kg=550g；
    （3）A、将矿石放入烧杯，往烧杯中加入适量的水，让矿石浸没，在水面到达的位置做上标记；
    B、取出矿石；
    C、用量筒往烧杯中加水，直到水面到达标记位置．
    （4）由图3可知，量筒中液体的凹液面的底部与28mL刻度线相平，
    所以矿石的体积：100mL+50mL-28mL=122mL=122cm3．
    矿石的密度：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{550g}{122c{m}^{3}}$≈4.51g/cm3=4.51×103kg/m3．
    故答案为：（1）矿石的质量超过了天平的量程；（2）0.55；（3）水面到达标记位置；（4）4.51×103．

    点评 本题考查利用杠杆杆平衡的条件和量筒测固体密度，测量固体密度是初中物理比较基本的实验，还考查了学生的运用知识的能力．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    （2）在比较水和食用油吸热情况的实验中，小明用两个相同的装置分别装了质量相同的水和食用油．并用相同的电热器加热两种液体，使液体升高相同的温度，并用钟表记录下加热时间，实验数据如表．
    物质质量/g初始温度/℃最后温度/℃加热时间/s
    水1603141154
    食用油16033A74
    分析：
    ①表格中，温度数据A应为43℃．
    ②由表中的数据可知：和水比较，食用油吸收热量较少．

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