Question

某习小组想测出一金属螺母的密度，发现桌面上只有一架托盘天平（但没有砝码），两个相同的烧杯，一个量筒，细绳和水。该组同学经讨论，设计如下步骤进行操作。

（1）将天平放置于水平台面上，游码归“0”后，发现指针左偏，如图甲所示，则应把平衡螺母向_____移，直到天平平衡。

（2）如图乙所示，将两个相同的空烧杯放在天平上，先把金属螺母轻轻放置于左边烧杯中，再向右边烧杯慢慢加水，直到天平再次平衡；此时金属螺母与烧杯中水的_____（选填“质量”或“体积”）相等。

（3）先把图乙中右烧杯的水全部倒入量筒，如图丙所示。再按图丁所示，用细绳绑住金属螺母并放入量筒内，再次记下量筒示数。则金属螺母的密度为_____kg/m³。

（4）该组同学测量的结果比金属螺母的实际密度_____（选填“偏大”或“偏小”）。

Answer

右 质量 2×103 偏小

【解析】

（1）天平的左端低，右端高，平衡螺母向上翘的右端移动；

（2）天平平衡，说明左盘中金属螺母的质量与烧杯中的水质量是相等的；

（3）读取量筒内水的凹液面最低处对应的刻度值为40cm3；细绳绑住金属螺母，放入量筒内，示数为60cm3，则金属块的体积V金=60cm3-40cm3=20cm3。水的质量m水=ρ水V水=1g/cm3×40cm3=40g；则金属块的质量m金=m水=40g，金属块的密度

（4）采用该同学的步骤，当将烧杯中的水全部倒入量筒中时，烧杯内会沾有一定量的水，从而使水的体积偏小，那么根据密度公式求得水的质量偏小，因为求得水的质量等于金属块的质量，也就是说，导致金属块的质量偏小，由可知测量的结果比金属螺母的实际密度偏小。