Question

【題目】小明用天平、大燒杯、小燒杯和水來測量一石塊的密度．
（1）在使用托盤天平前要對天平進行調(diào)節(jié)．請將下列各步驟前的字母按照正確的順序排列 ．
A.組裝好天平，把天平放在水平臺面上
B.調(diào)節(jié)天平的平衡螺母，使天平橫梁水平平衡
C.把游碼置于標(biāo)尺的零刻度線處
（2）天平調(diào)平后，小明測出了石塊的質(zhì)量，如圖甲所示，石塊的質(zhì)量m=g．
（3）因為石塊較大，不能直接放入量筒中，小明 用以下方法測量石塊體積，操作步驟如下： A、測出空的小燒杯的質(zhì)量15.0g
B、把裝滿水的大燒杯和空的小燒杯如圖乙放置
C、把石塊緩緩浸沒入大燒杯中，大燒杯中部分水溢進小燒杯
D、待溢出的水全部滴入小燒杯后測出小燒杯的總質(zhì)量是34.4g
小明計算出石塊的密度ρ石=kg/m3 ．
（4）小南觀摩了小明的實驗后認(rèn)為小明測量體積的方法麻煩，他認(rèn)為可以把小燒杯中溢出的水倒入量筒中，直接讀出石塊的體積．你認(rèn)為采用誰的方案可以使測量誤差更��？；
（5）小明在實驗中找到了樂趣．他用一只有頸的圓柱形塑料飲料瓶和一桶水、一把刻度尺就巧妙地測出了食用油的密度，他的操作步驟如下： A、剪去飲料瓶的上部，保留圓柱部分，測出圓柱直徑d
B、瓶中放入幾個石塊和少量水，使水沒過石塊，將它放入桶中，使它浮在水面上，測量露出水面的瓶高h(yuǎn)1 ．
C、在瓶內(nèi)注入一些待測的食用油，測量瓶內(nèi)水面上的油層厚度H
D、再次將瓶子放入桶中，測量露出水面的瓶高h(yuǎn)2 ．
①小明為什么要在瓶中放入石塊？；
②倒入瓶中的食用油的體積是V=；食用油的密度ρ油=；（用實驗中的物理量d、h1、h2、H和水的密度表示）

Answer 1

【答案】
（1）ABC
（2）58.2
（3）3.0×103
（4）小明的方案誤差小
（5）使飲料瓶能夠豎立在水桶中；② H； ρ水
【解析】解：（1）天平的使用和調(diào)節(jié)：把天平放在水平臺面上，把游碼置于標(biāo)尺的零刻度線處，調(diào)節(jié)天平的平衡螺母，使天平橫梁水平平衡，故正確的順序為ACB；（2）石塊的質(zhì)量：m=50g+5g+3.2g=58.2g；（3）溢出水的質(zhì)量：m水=34.4g﹣15.0g=19.4g， 由ρ= 得，
石塊的體積：V=V排= = =19.4cm3 ，
石塊的密度：ρ石= = =3.0g/cm3=3.0×103kg/m3；（4）小南的方案中將小燒杯中的水倒入量筒中，燒杯壁上會有殘留的水，使得測得的石塊體積偏小，測量的密度值偏大，所以小明的方案誤差小；（5）①在瓶中放入幾個小石塊，是為了使飲料瓶能夠豎立在水桶中．
②設(shè)瓶子的橫斷面積是S，高度是h，
瓶子漂浮在水面上，根據(jù)漂浮條件和阿基米德原理得：
F浮=ρ水gS（h﹣h1）=G水+石塊﹣﹣﹣﹣﹣①
在瓶內(nèi)注入一些待測的油，測量瓶內(nèi)水面上的油層厚度H，則倒入油的體積V=SH= H；
倒入油的重力：G油=ρ油gSH﹣﹣﹣﹣﹣②
再次將瓶放入桶中，測量露出水面的瓶高h(yuǎn)2 ．
瓶子再次漂浮在水面上，根據(jù)漂浮條件和阿基米德原理得：
F浮′=ρ水gS（h﹣h2）=G油+G水+石塊﹣﹣﹣﹣﹣③
由③﹣①得，ρ水gS（h1﹣h2）=G油﹣﹣﹣﹣﹣﹣④
②式代入④式得：ρ油= ρ水 ．
所以答案是：（1）ACB；（2）58.2；（3）3.0×103；（4）小明的方案誤差小；（5）①使飲料瓶能夠豎立在水桶中；② H； ρ水 ．