Question

小红和小敏都特别爱吃土豆．在一次物理课外活动中，她们决定用不同的方法来测量土豆的密度．
（1）实验过程中，小红在调节天平平衡时，发现指针在中央刻度线两边来回摆动，但偏向左侧的角度较大，要使天平平衡，她应将平螺母向________调节．天平平衡后，在测量土豆质量时，游码的位置和所用的砝码如图所示，则这块土豆的质量为________g．小红将土豆浸没在水中测得这块土豆的体积为230ml，则这块土豆所受的浮力为________N，土豆的密度约为________kg/m³（此空结果保留一位小数）．（g=10N/kg）
（2）小敏在水里拿土豆时感觉很轻，估计到土豆的密度比水的密度大不了多少．于是利用一支密度计、食盐、水、烧杯进行了实验，也测出了土豆的密度．请你将她的实验步骤补充完整：
①烧杯中装入适量的水，将土豆放入并浸没在水中；
②在水中加盐并搅拌，直到土豆________在盐水中；
③取出土豆，用密度计测出________（选填“土豆”或“盐水”）的密度．

Answer 1

解：（1）指针向左侧偏转的角度大，说明左侧质量稍大，应将平衡螺母向右移动，使横梁平衡；
读图可知，土豆的质量为：100g+100g+50g+2.6g=252.6g，
土豆完全浸没时所受浮力：F_浮=ρgV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×230×10^-6m³=2.3N；
土豆的密度：ρ==≈1.1g/cm³=1.1×10³kg/m³．
（2）利用盐可调节盐水的密度，当盐水密度与土豆密度相同时，土豆便可悬浮在盐水中，再通过密度计，测出盐水的密度，即可得出土豆的密度．
故答案为：
（1）右；252.6；2.3；1.1×10³． （2）悬浮；盐水．
分析：（1）调节天平平衡时，应将平衡螺母向指针偏转的对侧移动；读取天平示数时应将砝码质量与游码示数相加；根据浮力的公式，已知土豆的排水体积，可求出其所受浮力；利用密度公式可计算土豆的密度；
（2）当土豆悬浮在液体中时，土豆的密度与液体的密度相同，再利用密度计测出液体的密度即可知道土豆的密度，这是一种等效替代的方法．
点评：（1）主要考查了测固体密度的基本方法及天平的使用、密度公式的计算，同时还考查了浮力公式的运用等，属基本知识；
（2）小敏同学的方法较为巧妙，没有测体积和质量，借助等效替代的方法，通过悬浮条件，利用密度计完成了对土豆密度的测量，值得我们借鉴与思考．