Question

10．無人飛機制造用了一種復合材料（密度小、強度大），廣泛應用于汽車、飛機等制造業(yè)．下面小華測量一塊實心復合材料的密度．

（1）將托盤天平放在水平桌面上，將游碼移至標尺左端零刻線處，發(fā)現(xiàn)指針靜止時指在分度盤中線的左側，如圖甲，則應將平衡螺母向右（選填“左”或“右”）調節(jié)，使橫梁平衡．
（2）用調好的天平測量該物塊的質量時，當在右盤放入10g的砝碼后，指針偏在分度盤中線左側，則應該C（填選項前的字母），當天平重新平衡時，盤中所加砝碼和游碼位置如圖乙所示．
A．向右調平衡螺母    B．繼續(xù)向右盤中加砝碼    C．向右移動游碼
（3）因復合材料的密度小于水，小明在該物塊下方懸掛了一鐵塊，按照如圖丙所示①②③順序，測出了該物塊的體積．小明在測體積時的操作順序會引起密度測量值比真實值偏�。ㄟx填“偏大”“不變”或“偏小”）．
（4）分析以上步驟，你認為測量體積最佳實驗步驟順序應該為①③②．若圖中數(shù)據(jù)為小明正確操作順序所獲得的數(shù)據(jù)，則這種材料的密度是0.82×10³kg/m³．

Answer 1

分析 （1）使用天平測量物體質量之前要進行調平，先調節(jié)平衡螺母，后調節(jié)游碼，平衡螺母相對于指針的調節(jié)規(guī)律是“左偏右調，右偏左調”；
（2）在測量前的調平用平衡螺母，在測量過程中的調平，應該用游碼或砝碼，據(jù)此題中的條件分析即可判斷；
同時在天平讀數(shù)時，被測物體的質量=砝碼的質量+游碼的示數(shù)；
（3）由于測量過程中，復合材料上面會沾有一些水，故使得測量的體積偏大，據(jù)密度公式可知，密度偏��；
（4）據(jù)丙圖中②③可以計算出該材料的體積，而后再據(jù)質量和體積計算出密度即可．

解答 解：
（1）測量前，指針偏左，平衡螺母應向右調節(jié)，使橫梁平衡；
（2）用調好的天平測量該物塊的質量時，當在右盤放入10g的砝碼后，指針偏在分度盤中線左側一點，說明此時右盤所放砝碼的質量偏小，應該向右調節(jié)游碼，使得天平再次平衡，故選C；
（3）按照如圖丙所示①②③順序，將復合材料拉出水面時，復合材料上面會沾有一些水，故使得測量的體積偏大，據(jù)密度公式可知，密度偏小；
（4）因復合材料上面會沾有一些水，使得測量的體積偏大，因此將②和③步驟對調順序，按照①③②的順序，可以避免復合材料上沾水，使得測量結果更加準確．
由乙圖可知，復合材料的質量為：m=10g+5g+1.4g=16.4g；
據(jù)丙圖中的②可知，此時的體積為60mL，據(jù)丙圖中的③可知，此時的體積為40mL，
則復合材料的體積是：V=60mL-40mL=20mL=20cm³；
該材料的密度是：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{16.4g}{20c{m}^{3}}$=0.82g/cm³=0.82×l0³kg/m³；
故答案為：（1）右；（2）C；（3）偏��；（4）①③②；0.82×l0³．

點評 本題考查了天平的正確使用、量筒的正確使用、密度的測量、測得值偏大或偏小的判斷以及混合材料的計算，是一道綜合題，有一定的難度．