Question

【題目】小明制作了一個(gè)可測(cè)量物體質(zhì)量的裝置，如圖甲所示小筒與大筒均為圓柱形容器．小筒和托盤的總質(zhì)量為200g，小筒底面積50cm2 ， 高12cm，大筒中裝有適量的水，托盤上不放物體時(shí)，在小筒和大筒上與水面相平的位置的刻度均為“0”，將小筒豎直壓入水中，當(dāng)水面距小筒底10cm時(shí)，在小筒和大筒上與水面相平位置的刻度均為最大測(cè)量值，小筒和大筒的分度值相同．把被測(cè)物體放入托盤中，讀出小筒或大筒上與水面相平位置對(duì)應(yīng)的刻度值，即為被測(cè)物體的質(zhì)量．
（1）該裝置所能測(cè)量物體的最大質(zhì)量為g；
（2）小筒上相鄰兩刻度線的間距比大筒上相鄰兩刻度線間的距離（選填“大”或“小”）；
（3）他想利用此裝置測(cè)算出石塊的密度，操作如下，如圖乙所示，將石塊放入托盤中，讀出大筒上的示數(shù)為m1；如圖丙所示，將此石塊沉入水中，讀出大筒上的示數(shù)為m2 ， 該石塊密度的表達(dá)式為ρ石=（水的密度用ρ水表示）

Answer 1

【答案】
（1）300
（2）大
（3）
【解析】解：（1）當(dāng)水面距小筒底10cm時(shí)，則V排=S小h=50cm2×10cm=500cm3=5×10﹣4m3 ， 則F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10﹣4m3=5N．
由于小筒和托盤處于漂浮，則G總=F浮=5N；
所以m總= = =0.5kg=500g；
則測(cè)量物體的最大質(zhì)量m大=m總﹣m小=500g﹣200g=300g；（2）由于托盤上不放物體時(shí)，在小筒和大筒上與水面相平的位置的刻度均為“0”，當(dāng)托盤上放物體時(shí)，則小筒再浸入水的體積為V浸=S小h小；
大筒中水面上升后增加的體積V排=S大h大；
由于S小＜S大 ， 則：h小＞h大 ，
即：小筒上相鄰兩刻度線的間距比大筒上相鄰兩刻度線間的距離大；（3）根據(jù)該裝置可知石塊質(zhì)量為m1；將此石塊沉入水中，讀出大筒上的示數(shù)為是石塊排開(kāi)的水的質(zhì)量m2 ，
根據(jù)ρ= 可得石塊的體積為：
V石=V排= ；
則石塊的密度：
ρ石= = = ．
所以答案是：（1）300；（2）大；（3） ．
【考點(diǎn)精析】認(rèn)真審題，首先需要了解物體的浮沉條件及其應(yīng)用(物體的浮沉條件：浸沒(méi)在液體中的物體 F�。綠 時(shí)上浮，F(xiàn)浮 = G 時(shí)懸浮，F(xiàn)浮 ＜G 時(shí)下沉．物體浮沉條件的應(yīng)用舉例：（1）輪船（2）潛水艇（3）氣球（4）飛艇、熱氣（5）密度計(jì)（密度計(jì)的刻度是從上到下刻度變大，刻度不均勻，且刻度無(wú)單位．）)．