Question

【題目】近年來(lái)，3D打印技術(shù)逐漸應(yīng)用于實(shí)際產(chǎn)品的制造，其中，金屬材料的3D打印技術(shù)發(fā)展尤其迅速。對(duì)3D打印技術(shù)很感興趣的小李同學(xué)想要測(cè)出一塊實(shí)心的3D打印金屬材料和一塊3D打印木塑復(fù)合材料的密度。

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

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

(3)在準(zhǔn)備測(cè)量3D打印木塑復(fù)合材料的密度時(shí)，敢于挑戰(zhàn)和創(chuàng)新的小李決定用實(shí)驗(yàn)室里的彈簧測(cè)力計(jì)和底部固定有滑輪水槽、細(xì)線和適量水來(lái)測(cè)該復(fù)合材料的密度。他先用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)該復(fù)合材料的重力，如圖丁，示數(shù)為2.4N；再用細(xì)線繞過(guò)滑輪將復(fù)合材料與測(cè)力計(jì)連接起來(lái)，接著往水槽中倒入適量的水，使復(fù)合材料浸沒(méi)在水中，如圖戊，復(fù)合材料在水中靜止時(shí)測(cè)力計(jì)示數(shù)為1.6N，復(fù)合材料的體積為________ m3，其密度為________ kg/m3；

(4)測(cè)完密度后小李又在網(wǎng)上查閱3D打印的相關(guān)材料，發(fā)現(xiàn)木塑復(fù)合材料要吸水（不計(jì)體積變化），則他測(cè)出的木塑復(fù)合材料密度值比真實(shí)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(cè)力計(jì)的示數(shù)就會(huì)不同（均不計(jì)物體吸收液體的情況），于是他把測(cè)力計(jì)的刻度改成相應(yīng)的密度值將該裝置改為測(cè)量液體度的“密度計(jì)”，則該“密度計(jì)”能測(cè)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(shí)要選把天平放在水平桌面上，將游碼移至標(biāo)尺左端零刻線處，指針靜止時(shí)指在分度盤中線的左側(cè)，根據(jù)杠桿平衡條件可知應(yīng)將平衡螺母向右調(diào)節(jié)，使橫梁平衡。

(2)[3]天平再次平衡，被測(cè)物體的質(zhì)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(méi)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(jì)算出材料的密度為

(3)[5]取戊中復(fù)合材料為研究對(duì)象，由受力平衡關(guān)系可得

由變形可得

[6]復(fù)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(fù)合材料要吸水，這樣測(cè)得拉力偏小，則浮力偏小，計(jì)算的排開水的體積變小，即物體的體積測(cè)小了，由密度公式可知密度測(cè)量值偏大。

(5)[8]分析戊中的復(fù)合材料可得

變形可得

因彈簧稱測(cè)量最大拉力為5N，所以能測(cè)量液體的最大密度為