Question

【題目】近年來，3D打印技術逐漸應用于實際產(chǎn)品的制造，其中，金屬材料的3D打印技術發(fā)展尤其迅速。對3D打印技術很感興趣的小李同學想要測出一塊實心的3D打印金屬材料和一塊3D打印木塑復合材料的密度。

(1)他將托盤天平放在________桌面上，將游碼移至標尺左端零刻線處，發(fā)現(xiàn)指針靜止時指在分度盤中線的左側，如圖甲，則應將平衡螺母向________（選填“左”或“右“）調節(jié)，使橫梁平衡；

(2)調節(jié)平衡后，他將3D打印金屬材料放在左盤中，當右盤所加砝碼和游碼的位置如圖乙時，天平再次平衡，則3D打印金屬材料的質量為________ g，再將該材料浸沒到盛有30mL水的量筒中，水面到達的位翼如圖丙，由此可計算出材料的密度為________ kg/m3；

(3)在準備測量3D打印木塑復合材料的密度時，敢于挑戰(zhàn)和創(chuàng)新的小李決定用實驗室里的彈簧測力計和底部固定有滑輪水槽、細線和適量水來測該復合材料的密度。他先用彈簧測力計測該復合材料的重力，如圖丁，示數(shù)為2.4N；再用細線繞過滑輪將復合材料與測力計連接起來，接著往水槽中倒入適量的水，使復合材料浸沒在水中，如圖戊，復合材料在水中靜止時測力計示數(shù)為1.6N，復合材料的體積為________ m3，其密度為________ kg/m3；

(4)測完密度后小李又在網(wǎng)上查閱3D打印的相關材料，發(fā)現(xiàn)木塑復合材料要吸水（不計體積變化），則他測出的木塑復合材料密度值比真實值________（填“偏大”或“偏小”）。

(5)小李分析發(fā)現(xiàn)，若把水換成其他液體，測力計的示數(shù)就會不同（均不計物體吸收液體的情況），于是他把測力計的刻度改成相應的密度值將該裝置改為測量液體度的“密度計”，則該“密度計”能測的最大液體密度為________g/cm3。

Answer 1

【答案】水平 右 77.4 偏大

【解析】

(1)[1][2]用托盤天平稱量物體時要選把天平放在水平桌面上，將游碼移至標尺左端零刻線處，指針靜止時指在分度盤中線的左側，根據(jù)杠桿平衡條件可知應將平衡螺母向右調節(jié)，使橫梁平衡。

(2)[3]天平再次平衡，被測物體的質量為砝碼和游碼示數(shù)之和，故讀數(shù)為77.4 g。

[4] 再將該材料浸沒到盛有30mL水的量筒中，水面讀數(shù)為，由此可知該材料的體積為

計算出材料的密度為

(3)[5]取戊中復合材料為研究對象，由受力平衡關系可得

由變形可得

[6]復合材料的體積等于排開水的體積，由密度的定義式可得

(4)[7]木塑復合材料要吸水，這樣測得拉力偏小，則浮力偏小，計算的排開水的體積變小，即物體的體積測小了，由密度公式可知密度測量值偏大。

(5)[8]分析戊中的復合材料可得

變形可得

因彈簧稱測量最大拉力為5N，所以能測量液體的最大密度為