Question

【题目】小亮想测量一个小木块（不吸水）的密度，他利用天平、圆柱形玻璃杯、适量的水、细针等器材，经过思考，想出了如下的实验方法。

（1）图甲是小亮在调节天平时的情景，小丽指出了他在操作上的错误，你认为错误之处是：______。

（2）小亮纠正错误后调节好天平，按照以下步骤继续实验：

①将小木块放在天平左盘，天平平衡时右盘中所加砝码和游码的位置如图乙所示，则小木块的____g。

②将玻璃杯中装满水，用细针缓慢地将木块压入水中，使之完全浸没。利用排水法，测出溢出水的质量为30g，则小木块的体积为____cm3。（已知ρ水＝1．0×l03kg/m3）③测出小木块的密度是____g／cm3。

（3）受小亮实验的启发，小丽在实验时除了利用原有的圆柱形玻璃杯、适量的水和细针外，又找了一把刻度尺，不用天平也测出了木块的密度。请你将下列测量步骤补充完整：

①在玻璃杯中装入适量的水，用刻度尺测出杯中水的深度为h0；

② ______；

③用细针缓慢地把木块压入水中，使之完全浸没，用刻度尺测出杯中水的深度为hm；

④小木块密度的表达式：漂浮时ρ木＝______ 。（用测量的物理量和已知量的符号表示）

Answer 1

【答案】（1）游码未移至标尺的零刻度线处（2）①18.6 ②30 ③0.62（3）②将木块轻放入玻璃杯中，待它漂浮时，用刻度尺测出杯中水的深度为h ④（h+h0）ρ水/（hm-h0）

【解析】试题分析：（1）在调节天平平衡时，应先将天平放在水平台上，并将游码拨到标尺左端的零刻线处，该同学未将游码拨到标尺左端的“0”刻度线处；

（2）如图乙所示，则小木块的质量m=10g+5g+3.6g=18.6g；

根据公式ρ=得，排开水的体积V水=V木===30cm3，所以木块的密度ρ木===0.62g/cm3；

（3）实验步骤：

①将适量的水倒入烧杯中，测出烧杯中水的深度h0．

②将木块轻放入玻璃杯中，待它漂浮时，用刻度尺测出杯中水的深度为h；

③用细针缓慢地把木块压入水中，使之完全浸没，用刻度尺测出杯中水的深度为hm；

因为木块漂浮在水面上受到的浮力等于重力，所以G=F浮=ρ水gV排，

设烧杯的底面积为S，木块排开水的体积为：V排=S（h﹣h0），

所以G=F浮=ρ水gS（h﹣h0），

木块的质量：m==ρ水S（h﹣h0），

当木块压入烧杯中，用刻度尺测出此时烧杯中水的深度hm．

小木块的体积为：V=S（hm﹣h0）

小木块的密度：ρ==ρ水．

故答案为：

（1）游码未拨至标尺的零刻度线处；（2）18.6；30；0.62；（3）将木块轻放入玻璃杯中，待它漂浮时，用刻度尺测出杯中水的深度为h；ρ水．