Question

17．小紅想測量冰紅茶的密度，小麗向測量一塊小礦石的密度，于是二人利用已學(xué)過的相關(guān)物理知識(shí)，做了如下實(shí)驗(yàn)：
（1）小紅利用天平（含砝碼）、量筒、燒杯測量冰紅茶密度，過程如下：

①她將天平放在水平臺(tái)上，調(diào)節(jié)橫梁平衡后如圖甲所示，其操作錯(cuò)誤是游碼沒有移至標(biāo)尺左端零刻線處；
②改正錯(cuò)誤后，用天平測出燒杯和冰紅茶的質(zhì)量是117g；
③將燒杯中的冰紅茶倒入量筒一部分，示數(shù)如圖乙所示；
④再用天平測出燒杯和剩余冰紅茶的質(zhì)量，砝碼和游碼的示數(shù)如圖丙所示；
⑤請(qǐng)你將實(shí)驗(yàn)的相關(guān)數(shù)據(jù)填入如表：

杯和冰紅茶的質(zhì)量m1/g	量筒中冰紅茶的體積V/cm3	杯和剩余冰紅茶的質(zhì)量m2/g	量筒中冰紅茶的質(zhì)量m/g	冰紅茶的密度ρ茶/（g•cm3）
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（2）小麗同學(xué)用天平和量筒測量礦石的密度，她設(shè)計(jì)了下列實(shí)驗(yàn)步驟：
①用調(diào)節(jié)好的天平測出礦石的密度m；
②向量筒倒進(jìn)適量的水，讀出水的體積₁；
③根據(jù)密度的公式，算出鵝卵石的密度p；
④將鵝卵石浸沒在量筒內(nèi)的水中，讀出鵝卵石和水的總體積V₂．
她應(yīng)采用正確的實(shí)驗(yàn)步驟順序?yàn)锳（選填下列選項(xiàng)前的字母）．
A．①②④③B．①②③④C．②③④①D．②③①④
⑤計(jì)算密度p=$\frac{G}{G-F}$•ρ_水（用上述字母符號(hào)表示）
⑥若礦石磨損后，它的密度將不變（選填“變大”、“變小”或“不變”）

Answer 1

分析 （1）①使用天平測量物體的質(zhì)量時(shí)，先將天平放在水平臺(tái)上，游碼移到標(biāo)尺左端的零刻線處，調(diào)節(jié)橫梁兩端的平衡螺母，使天平平衡；
⑤圖乙中量筒的讀數(shù)就是冰紅茶的體積V，圖丙中砝碼的總質(zhì)量和游碼的示數(shù)之和就是杯和剩余冰紅茶的質(zhì)量m₂，原來燒杯和冰紅茶的質(zhì)量減去杯和剩余冰紅茶的質(zhì)量m₂就是量筒中冰紅茶的質(zhì)量m，根據(jù)密度公式求出冰紅茶的密度ρ_茶．
（2）用細(xì)線拴住礦石，并用彈簧測力計(jì)測出礦石的重力G，將礦石浸沒在裝有適量水的燒杯內(nèi)，不要碰到燒杯底部和燒杯壁，并記錄此時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)F，用稱重法測出礦石浸沒在水中時(shí)受到的浮力F_浮，再根據(jù)阿基米德原理計(jì)算出礦石的體積V，最后再根據(jù)密度公式計(jì)算出礦石密度ρ_石．

解答 解：（1）①使用天平測量物體的質(zhì)量時(shí)，先將天平放在水平臺(tái)上，游碼移到標(biāo)尺左端的零刻線處，調(diào)節(jié)橫梁兩端的平衡螺母，使天平平衡，圖甲錯(cuò)在游碼沒有移至標(biāo)尺左端零刻線處；
⑤圖乙中量筒的讀數(shù)就是冰紅茶的體積V=40cm³，圖丙中砝碼的總質(zhì)量和游碼的示數(shù)之和就是杯和剩余冰紅茶的質(zhì)量m₂=76.2g，原來燒杯和冰紅茶的質(zhì)量²減去杯和剩余冰紅茶的質(zhì)量m₂就是量筒中冰紅茶的質(zhì)量m=117g-76.2g=40.8g，根據(jù)密度公式求出冰紅茶的密度ρ_茶=$\frac{m}{V}$=$\frac{40.8g}{40c{m}^{3}}$=1.02g/cm³．
（2）①用細(xì)線拴住礦石，并用彈簧測力計(jì)測出礦石的重力G；
②將礦石浸沒在裝有適量水的燒杯內(nèi)，不要碰到燒杯底部和燒杯壁，并記錄此時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)F；
③先用稱重法測出礦石浸沒在水中時(shí)受到的浮力F_浮=G-F，再根據(jù)阿基米德原理計(jì)算出礦石的體積V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水g}}$=$\frac{G-F}{{ρ}_{水g}}$，最后再根據(jù)密度公式計(jì)算出礦石密度ρ_石=$\frac{m}{V}$$\frac{G}{G-F}$=$\frac{G}{G-F}$•ρ_水．
故答案為：（1）①游碼沒有移至標(biāo)尺左端零刻線處； ⑤見下表

杯和冰紅茶的質(zhì)量m1/g	量筒中冰紅茶的體積V/cm3	杯和剩余冰紅茶的質(zhì)量m2/g	量筒中冰紅茶的質(zhì)量m/g	冰紅茶的密度ρ茶/（g•cm3）
117	40	76.2	40.8	1.02

（2）①A； ②$\frac{G}{G-F}$•ρ_水；③不變．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了測量物體密度的方法，本題中測量物體密度所用到的知識(shí)包括密度知識(shí)和阿基米德原理，是一道綜合實(shí)驗(yàn)題，考查了學(xué)生的分析能力和綜合能力，是一道好題．