Question

14．2014年5月15日，中國(guó)商飛公司C919大型客機(jī)首架機(jī)的前機(jī)身部段成功下線．該部段采用重慶西南鋁業(yè)集團(tuán)制造的具有世界先進(jìn)水平的鋁鋰合金．小彬同學(xué)在征得科研人員同意后對(duì)一塊圓柱型實(shí)心鋁鋰合金的密度進(jìn)行了測(cè)量．

（1）將天平放在水平桌面上，游碼移至標(biāo)尺左端的零刻度線，發(fā)現(xiàn)指針偏向分度標(biāo)尺的左邊，應(yīng)將平衡螺母向右 （選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)．用調(diào)節(jié)好的天平測(cè)量合金的質(zhì)量，平衡時(shí)砝碼規(guī)格和游碼的位置如圖甲所示，合金的質(zhì)量是92g．
（2）量筒中裝適量水，讀出體積為50cm³．放入合金后，液面靜止時(shí)如圖乙所示，合金體積為40cm³，計(jì)算出合金的密度為2.3g/cm³
（3）測(cè)量合金體積的操作中水可能濺出，引起密度測(cè)量值偏大 （選填“偏大”或“偏小”）．
（4）取出合金擦干水，用細(xì)線系好掛在彈簧測(cè)力計(jì)下，然后浸沒(méi)在不與合金反應(yīng)的某液體中，測(cè)力計(jì)的示數(shù)為0.4N，合金所受浮力為0.52N，該液體的密度為1.3×10³kg/m³．

Answer 1

分析 （1）天平是物理學(xué)中用來(lái)測(cè)量質(zhì)量的儀器，使用天平時(shí)應(yīng)先調(diào)節(jié)，一般遵循“左偏右調(diào)、右偏左調(diào)”的規(guī)律．在調(diào)節(jié)平衡螺母之前還要注意，應(yīng)先將游碼移至標(biāo)尺的零刻線處．天平平衡時(shí)，物體的質(zhì)量等于砝碼質(zhì)量加游碼在標(biāo)尺上所對(duì)的刻度值；
（2）讀出合金浸沒(méi)水后水面到達(dá)的刻度，讀出只有水時(shí)水面到達(dá)的刻度，求出合金的體積；然后利用密度公式求出合金的密度．
（3）測(cè)量合金體積的操作中，放入合金時(shí)，不慎掉入量筒的水中，這樣引起求得的合金的體積偏小，從而引起密度測(cè)量值偏大．
（4）已知合金的質(zhì)量，可求得其重力，根據(jù)F_浮=G-F_拉可求得合金所受浮力，根據(jù)F_浮=ρgV_排可求得液體的密度．

解答 解：（1）調(diào)節(jié)天平橫梁平衡時(shí)，若發(fā)現(xiàn)指針偏向中央刻度的左側(cè)，說(shuō)明左側(cè)質(zhì)量偏大，此時(shí)應(yīng)將平衡螺母向右端移動(dòng)；
游碼標(biāo)尺的分度值是0.2g，合金的質(zhì)量為m=50g+20g+20g+2g=92g；
（2）合金的體積V=90cm³-50cm³=40cm³；
則合金的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{92g}{40c{m}^{3}}$=2.3g/cm³；
（3）測(cè)量合金體積的操作中，放入合金時(shí)，不慎掉入量筒的水中，這樣引起求得的合金的體積偏小，從而引起密度測(cè)量值偏大；
（4）G=mg=0.092kg×10N/kg=0.92N，
合金所受浮力F_浮=G-F_拉=0.92N-0.4N=0.52N，
因?yàn)楹辖鹑�部浸沒(méi)在液體中，
所以V_排=V_物=40cm³=4×10^-5m³，
由F_浮=ρgV_排可得，
ρ_液=$\frac{{F}_{浮}}{gV}$=$\frac{0.52N}{10N/kg×4×1{0}^{-5}{m}^{3}}$=1.3×10³kg/m³．
故答案為：（1）右；92；
（2）40；2.3；
（3）偏大；
（4）0.52；1.3×10³．

點(diǎn)評(píng) ①此題考查了有關(guān)天平的使用及讀數(shù)，在調(diào)平時(shí)應(yīng)注意二放，將天平放在水平臺(tái)上，將游碼放在標(biāo)尺左端的零刻線處，游碼的放置是在實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中學(xué)生容易忽略的問(wèn)題；
②在測(cè)量過(guò)程中應(yīng)注意左物右碼，并理解向右移動(dòng)游碼相當(dāng)于向右盤(pán)中加砝碼．