Question

18．為了測量某種液體的密度，小明取適量這種液體的樣品進行了如下實驗：

（1）將天平、量筒放在水平臺面上．將盛有適量液體的燒杯放在調(diào)節(jié)好的天平左盤內(nèi)，改變右盤中砝碼的個數(shù)和游碼的位置，使天平橫梁在水平位置重新平衡，此時砝碼的質(zhì)量和游碼在標尺上的位置如圖甲所示，
則燒杯及杯內(nèi)的液體的總質(zhì)量為151g．
（2）將燒杯中的一部分液體倒入量筒中，如圖乙所示，則量筒中液體的體積為50cm³；再用天平測出燒杯和剩余液體的總質(zhì)量為106g．
（3）根據(jù)上述實驗數(shù)據(jù)計算此種液體的密度為1.1×10³kg/m³．
（4）小明又利用鋁塊、細線、量筒和適量的水測量一個形狀不規(guī)則的小蠟塊的密度．如圖丙所示的四個圖是小明正確測量過程的示意圖，圖中V₀、V₁、V₂、V₃分別是量筒中水面所對應(yīng)的示數(shù)．已知水的密度為ρ_水，利用圖中測量出的物理量和ρ_水計算小蠟塊的密度，寫出小蠟塊密度的表達式：ρ_蠟=$\frac{{ρ}_{水}（{V}_{1}-{V}_{0}）}{{V}_{2}-{V}_{3}}$．

Answer 1

分析 （1）使用天平前要調(diào)節(jié)天平平衡，把天平放在水平臺上，把游碼移到橫梁標尺的零刻度線處，移動平衡螺母（左偏右調(diào)、右偏左調(diào)），使天平橫梁在水平位置平衡．根據(jù)圖甲讀出燒杯和鹽水的總質(zhì)量等于砝碼總質(zhì)量加上游碼顯示數(shù)值；
（2）根據(jù)圖乙讀出液體的體積，單位是ml，1ml=1cm³；
（3）利用密度公式求液體的密度；
（4）根據(jù)甲、乙，蠟塊漂浮，其重力等于浮力等于排開水的重力，可知蠟塊的質(zhì)量等于其排開水的質(zhì)量；
根據(jù)丙、丁得出蠟塊的體積，由密度公式表示出蠟塊的密度．

解答 解：
（1）使用天平和量筒的時候，要將天平、量筒放在水平臺面上；
由圖甲可知，燒杯和液體的總質(zhì)量m_總=100g+50g+10g+1g=161g；
（2）量筒中液體的體積為V=50ml=50cm³；
（3）液體的質(zhì)量m=m_總-106g=161g-106g=55g，
液體的密度：
ρ═$\frac{m}{V}$=$\frac{55g}{50c{m}^{3}}$=1.1g/cm³=1.1×10³kg/m³．
（4）乙圖，蠟塊漂浮在水面上，所以G=F_浮=G_排，可知m=m_排=ρ_水（V₁-V₀）；
由丙、丁知，蠟塊的體積V=V₂-V₃；
蠟塊的密度：
ρ_蠟═$\frac{m}{V}$=$\frac{{ρ}_{水}（{V}_{1}-{V}_{0}）}{{V}_{2}-{V}_{3}}$．
故答案為：
（1）水平；161；
（2）50；
（3）1.1×10³；
（4）$\frac{{ρ}_{水}（{V}_{1}-{V}_{0}）}{{V}_{2}-{V}_{3}}$．

點評 本題涉及到兩個實驗，主要考查了有關(guān)天平及量筒的使用和讀數(shù)，同時考查了密度的計算．第二個測量蠟塊的密度用到了物體的漂浮條件和阿基米德原理，關(guān)鍵是實驗中測量蠟塊體積的方法．