Question

6．測(cè)量某固體密度實(shí)驗(yàn)

（1）小明在用天平測(cè)物體質(zhì)量時(shí)，應(yīng)先把天平放在水平桌面上，再把游碼移到標(biāo)尺左端的零刻線處，發(fā)現(xiàn)指針停在如圖所示的位置，應(yīng)該將橫梁左端的平衡螺母向左調(diào)，直到天平平衡．然后測(cè)量某物體的質(zhì)量，所加砝碼和游碼如圖所示，小明在整理器材時(shí)發(fā)現(xiàn)物體是放在右盤(pán)稱量的，則物體的實(shí)際質(zhì)量為66.6g．
（2）小亮覺(jué)得天平使用太麻煩了，他決定用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量該物體的密度，測(cè)量過(guò)程如圖所示，結(jié)果小亮忘記記錄第二次的彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)，請(qǐng)幫他計(jì)算第二次的彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)2N，該物體的密度為5×10³kg/m³．（已知鹽水密度為1.2×10³kg/m³）

Answer 1

分析 （1）調(diào)節(jié)天平的平衡螺母使指針指到分度盤(pán)的中央，或左右偏轉(zhuǎn)的格數(shù)相同，若指針向左偏，向右調(diào)節(jié)平衡螺母；物體放在天平的左盤(pán)，砝碼放在天平的右盤(pán)，并調(diào)節(jié)游碼在標(biāo)尺上的位置，直至橫梁恢復(fù)平衡．物體的質(zhì)量=砝碼的質(zhì)量+游碼對(duì)應(yīng)的刻度，若物體放在右盤(pán)，砝碼放在左盤(pán)，則物體質(zhì)量=砝碼的質(zhì)量+游碼的質(zhì)量；
（2）根據(jù)F_浮=G-F計(jì)算出浮力，根據(jù)V_排=$\frac{{F}_{浮}}{ρg}$計(jì)算出物體的體積，再根據(jù)ρ=$\frac{G}{gV}$計(jì)算出物體的密度．

解答 解：（1）調(diào)節(jié)天平平衡時(shí)，指針左偏，說(shuō)明天平左端下沉，平衡螺母向相反的方向移動(dòng)，平衡螺母向右移動(dòng)．偏右，說(shuō)明右盤(pán)沉，此時(shí)應(yīng)將橫梁上的平衡螺母向左端調(diào)節(jié)，使橫梁平衡；圖中指針偏向右側(cè)，說(shuō)明右盤(pán)沉，此時(shí)應(yīng)將橫梁上的平衡螺母向左端調(diào)節(jié)，使橫梁平衡；
根據(jù)天平的特點(diǎn)可知，應(yīng)該是左盤(pán)的質(zhì)量=右盤(pán)的質(zhì)量+游碼的示數(shù)；
現(xiàn)在物體被放在了右邊，所以物體質(zhì)量=砝碼的質(zhì)量-游碼的示數(shù)=50g+20g-3.4g=66.6g；
（2）物體在鹽水中的浮力：F_鹽浮=G-F₂=2.5N-1.9N=0.6N，
則物體排開(kāi)鹽水的體積：V_排鹽水=$\frac{{F}_{鹽浮}}{{ρ}_{鹽}g}$=$\frac{0.6N}{1.2×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=5×10^-5m³，
物體的體積等于排開(kāi)水得體積也等于排開(kāi)鹽水的體積，即V=V_排水=V_排鹽水=5×10^-5m³
所以物體在水中受到的浮力：F_浮水=ρ_水gV_排水=1.0×10³kg/m³×10N/kg×5×10^-5m³=0.5N，
物體在水中時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)：F₁=G-F_浮水=2.5N-0.5N=2N；
則物體的密度：ρ_物=$\frac{m}{V}$=$\frac{\frac{G}{g}}{V}$=$\frac{\frac{2.5N}{10N/kg}}{5×1{0}^{-5}{m}^{3}}$=5×10³kg/m³
故答案為：（1）左；66.6；（2）2；5×10³．

點(diǎn)評(píng) 本題考查天平的正確使用以及浮力的測(cè)量，是一道中等題，有一定的難度．