Question

小军在上山游玩时捡到了一块矿石，已知水的密度为，他在缺少量筒的情况下完成了对矿石密度的测量。

(1)天平放在水平台上，将游码移到零刻度线处，指针位置如图甲所示，应向_____（填“左”或“右”）调节平衡螺母，直至横梁平衡；

(2)把矿石放在天平的_____盘，然后向另一托盘加减砝码，当加减最小的砝码不能使天平平衡时，再移动_____，直到天平再次平衡，记下矿石的质量为；

(3)接下来，他按照下图的步骤进行了矿石体积的测量：

A.往烧杯中加入适量的水，用天平称得烧杯和水的总质量

B.把小石块浸没在烧杯中的水中，水面上升，在水面位置做上标记

C.取出小石块

D.往烧杯中加水，直到水面与标记相平，再测出此时烧杯和水的总质量为

(4)计算出矿石密度的表达式为_____（用本题中的物理量符号表示）；

(5)用此方法进行体积测量的过程中，利用的物理研究方法是_____，若取出小石块时带出一些水，对小石块密度测量的影响是_____（选“偏大”“偏小”“不变”）。

Answer

左 左 游码 等效替代法 不变

【解析】

(1)[1]根据图甲所示，指针偏向右端，为使横梁在水平位置平衡，应将横梁上的平衡螺母向左端移动。

(2)[2][3]把矿石放在天平的左盘，砝码放在右盘，由镊子加减砝码，当加减最小砝码也不能使天平平衡时，应移动游码使天平平衡。

(4)[4]由AD步骤可知，倒入水的质量为

m水=m2-m1

此时水的体积

V水=

小石块的体积等于倒入水的体积，则

V=V水=

小石块密度

ρ=

(5)[5][6]实验中利用等效替代法来间接得到物体的体积；虽然石块从水中拿出时，上面沾有水，使得倒入水的质量偏大，但烧杯中水的总质量不变，测量的小石块体积不变，根据密度公式ρ=得到所测密度不变。