Question

8．小陽喜歡動手做實驗，下面是她課后在實驗室為測量物質(zhì)的密度進行的一些嘗試．
（1）小陽先將鹽水倒入量筒，如圖甲所示，則鹽水的體積為30cm³．接著用天平測出空燒杯的質(zhì)量為30g，然后她將量筒中的鹽水全部倒入燒杯，用天平測量燒杯和鹽水的總質(zhì)量，天平平衡時的情景如圖乙所示，則燒杯和鹽水的總質(zhì)量為63g．請你根據(jù)以上實驗數(shù)據(jù)計算出鹽水的密度為1.1×10³kg/m³，這種方法測量的鹽水密度會比真實值小 （選填“大”或“小”）．
（2）小陽緊接著想要測量一種蠟塊的密度．但是量筒卻被其他同學(xué)拿走了，聰明的小陽想到了一種利用現(xiàn)有器材測量蠟塊密度的方法
第一步：把蠟塊放入圖乙燒杯的鹽水中漂浮，調(diào)節(jié)天平平衡，記下天平的示數(shù)為81g；
第二步：再用一個體積不計的細鐵絲把蠟塊全部壓入鹽水中穩(wěn)定后，重新調(diào)節(jié)天平平衡，記下天平的示數(shù)為85g；請利用上面（1）問中得出鹽水的密度和測得的相關(guān)數(shù)據(jù)幫助小陽完成下列計算：蠟塊的質(zhì)量是18g；漂浮時蠟塊所受的浮力大小是0.18N，蠟塊被全部壓入鹽水中時所受的浮力大小是0.22N；蠟塊的體積是22cm³，蠟塊的密度是0.82g/cm³．

Answer 1

分析 （1）注意用天平測物體質(zhì)量時，物體的質(zhì)量等于砝碼的質(zhì)量加上游碼所對刻度，而要準(zhǔn)確讀出游碼所對刻度，必須明確標(biāo)尺的分度值及以游碼左端所對刻度為準(zhǔn)；
（2）根據(jù)稱重法計算石蠟的質(zhì)量，物體漂浮時受到的浮力等于其重力；蠟塊全部壓入水中后受到的浮力比漂浮時受到的浮力要大85g-81g=4g水的重力，據(jù)此求解蠟塊的體積和密度．

解答 解：（1）量筒的讀數(shù)是30cm³；天平顯示的砝碼質(zhì)量是60g，游碼對應(yīng)刻度是3g，所以燒杯和鹽水的總質(zhì)量為60+3=63g；
根據(jù)密度公式：ρ=$\frac{m}{V}$，所以ρ=$\frac{{m}_{總}-{m}_{燒杯}}{V}$=$\frac{63g-30g}{30c{m}^{3}}$=1.1g/cm³；
由于在實驗過程中液體有殘留，造成質(zhì)量偏小，體積不變，所以計算出的密度比真實值偏�。�
（2）圖中所示鹽水的質(zhì)量m=50g+10g+3g=63g，所以蠟塊的質(zhì)量m_蠟=81g-63g=18g，根據(jù)阿基米德原理可得，漂浮時蠟塊所受的浮力等于其重力，所以F_浮=m_蠟g=0.018kg×10N/kg=0.18N；
蠟塊被全部壓入鹽水中天平的示數(shù)增加85g-81g=4g，所以此時所受的浮力F_浮2=（0.018kg+0.004kg）×10N/kg=0.22N；
根據(jù)公式F_浮2=ρgV_排的，蠟塊的體積V=V_排=$\frac{{F}_{浮2}}{ρg}$=$\frac{0.22N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=2.2×10^-5m³=22cm³，所以蠟塊的密度ρ=$\frac{{m}_{蠟}}{V}$=$\frac{18g}{22c{m}^{3}}$≈0.82g/cm³．
故答案為：（1）30； 63；1.1×10³；小；（2）18；0.18；0.22；22；0.82．

點評 本題考查液體密度的測量和阿基米德原理及浮力大小的計算，此題屬于中等題．