Question

【題目】小明用天平、大燒杯、小燒杯和水來測量一石塊的密度．

（1）在使用托盤天平前要對天平進行調(diào)節(jié)，請將下列各步驟前的字母按照正確的順序排列 ：

A．組裝好天平，把天平放在水平臺面上

B．調(diào)節(jié)天平的平衡螺母，使天平橫粱水平平衡

C．把游碼置于標(biāo)尺的零刻度線處

（2）天平調(diào)平后，小明測出了石塊的質(zhì)量，如圖甲所示，石塊的質(zhì)量m= g：

（3）因為石塊較大，不能直接放入量筒中，小明用以下方法測量石塊體積，操作步驟如下：

A．測出空小燒杯的質(zhì)量15.0g

B．把裝滿水的大燒杯和空的小燒杯如圖乙放置

C．把石塊緩緩浸沒入大燒杯中，大燒杯中部分水溢進小燒杯

D．待溢出的水全部滴入小燒杯后測出小杯的總質(zhì)量是34.4g

（4）小明計算出石塊的密度ρ石= kg/m3；

（5）小南觀摩了小明的實驗后認(rèn)為小明測量體積的方法麻煩，他認(rèn)為可以把小燒杯中溢出的水倒入量筒中，直接讀出石塊的體積．你認(rèn)為采用誰的方案可以使測量誤差更小？ ．

（6）小明在實驗中找到了樂趣，他用一只有頸圓柱形的塑料飲料瓶和一桶水、一把刻度尺就巧妙地測出了食用油的密度．他的操作步驟如下：

A．剪去飲料瓶的上部，保留圓柱部分，測出圓柱直徑d

B．瓶中放入幾個石塊和少量水，使水沒過石塊，將它放入桶中．使它浮在水面上，測量露出水面的瓶高h1

C．在瓶內(nèi)注入一些待測的食用油，測量瓶內(nèi)水面上的油層厚度H

D．再次將瓶子放入桶中，測量露出水面的瓶高h2

①小明為什么要在瓶中放入石塊？ ．

②倒入瓶中的食用油的體積是V= ；食用油的密度ρ油= ；（用實驗中的物理量d、h1、h2、H和水的密度ρ水表示）

Answer 1

【答案】（1）ACB；（2）58.2；（4）3.0×103；

（5）小明的方案誤差��；（6）①使飲料瓶能夠豎立在水桶中；②H，ρ水

【解析】

試題分析：（1）天平的使用和調(diào)節(jié)：把天平放在水平臺面上，把游碼置于標(biāo)尺的零刻度線處，調(diào)節(jié)天平的平衡螺母，使天平橫梁水平平衡；

（2）石塊的質(zhì)量m=50g+5g+3.2g=58.2g；

（4）溢出水的質(zhì)量m水=34.4g﹣15.0g=19.4g，

石塊的體積v=v排===19.4cm3，

石塊的密度ρ===3.0g/cm3=3.0×103kg/m3；

（5）小南的方案中將小燒杯中的水倒入量筒中，燒杯壁上會有殘留的水，使得測量的石塊的體積偏小，測量的密度值偏大，所以小明的方案誤差��；

（6）①在瓶中放入幾個小石塊，是為了使飲料瓶能夠豎立在水桶中．

②設(shè)瓶子的橫斷面積是S，高度是h，

瓶子漂浮在水面上，根據(jù)漂浮條件和阿基米德原理得，

F浮=ρ水gS（h﹣h1）=G水+石塊．﹣﹣①

在瓶內(nèi)注入一些待測的油，測量瓶內(nèi)水面上的油層厚度H．則倒入油的體積v=SH=H

倒入油的重力：G油=ρ油gSH．﹣﹣②

再次將瓶放入桶中，測量露出水面的瓶高h2．

瓶子漂浮在水面上，根據(jù)漂浮條件和阿基米德原理得，

F'浮=ρ水gS（h﹣h2）=G油+G水+石塊．﹣﹣③

由②﹣①得，ρ水gS（h1﹣h2）=G油，﹣﹣④

③式代入④式，ρ油=ρ水．