Question

【題目】小明利用天平（量程200g）、量筒（量程100ml）、彈簧測(cè)力計(jì)（量程5N）、燒杯、杠桿、細(xì)線和水等測(cè)量一塊礦石（500g以上）的密度。（g取10N/kg）請(qǐng)回答：

（1）不能直接用天平測(cè)量礦石的質(zhì)量其原因是______________________________________。

（2）為了測(cè)量礦石的質(zhì)量，小明采用了如圖甲示數(shù)的裝置，杠桿在水平方向平衡時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為2.1N，礦石的質(zhì)量是_______________g。

（3）如圖乙所示：A.將礦石放入燒杯中，往燒杯中倒入適量的水并在水面處做好標(biāo)記。B.取出礦石。C.將量筒中裝有100ml水的慢慢倒入燒杯中，使水位恢復(fù)到原標(biāo)記處，量筒中剩余的水如圖丙所示。則礦石的密度是_____________ kg/m3。

（4）此方法測(cè)出的密度值比實(shí)際值_______________（填選“偏大”或“偏小”）。

拓展：實(shí)驗(yàn)中，小明不慎將量筒打碎了，他用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置和足量的水、燒杯也測(cè)出了礦石的密度。請(qǐng)你完成實(shí)驗(yàn)步驟：

A.記下圖甲中測(cè)力計(jì)的示數(shù)F1， B.______________________。

礦石密度的表達(dá)式____________________________。

Answer 1

【答案】超過了天平的量程 630 9×103 偏小 將礦石浸沒燒杯的水中并保持杠桿在水平位置平衡，記下彈簧秤示數(shù)F2

【解析】

(1)天平量程200g，礦石質(zhì)量500g以上，超出了天平的量程；

(2)由圖甲可知l1:l2=3:1，又知F1=2.1N，并且F1l1=Gl2，

所以，

礦石的質(zhì)量，

(3) 由圖3可知，量筒中液體與30mL刻度線相平，所以礦石的體積：100mL30mL=70mL=70cm3，

礦石的密度：；

(4)用量筒往燒杯中加入水，量筒壁上沾有水，導(dǎo)致測(cè)量的礦石的體積偏大，由密度公式可知這樣測(cè)出的礦石密度比實(shí)際值偏小；

拓展：B. 將礦石浸沒在燒杯的水中，并保持杠桿在水平位置重新平衡，記下此時(shí)彈簧秤示數(shù)F2 ，第一次平衡時(shí)，有F1l1=Gl2 ，第二次平衡時(shí)，有F2l1=（G-F浮）l2，因?yàn)槭瘔K浸沒在水中，所以排開水的體積等于石塊的體積，聯(lián)立兩式的，可得：

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