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小明在物理实验课上测量一小石块的密度: (1)调节天平横梁平衡时,向右调节平衡螺...

小明在物理实验课上测量一小石块的密度:

(1)调节天平横梁平衡时,向右调节平衡螺母,天平的横梁平衡了,说明调节平衡螺母之前指针静止时偏向分度盘中线的________(选填“左”或“右”)侧。

(2)把小石块放在左盘,向右盘加减砝码,天平平衡时砝码和游码的位置如图甲所示,则石块的质量是________g

(3)在量筒中装入40 cm3的水,用细线系好小石块浸没在量筒的水中,液面位置如图乙所示,则小石块的体积为________cm3,小石块的密度是____g/cm3

(4)小明回家后看到爸爸的柜中收藏了好多漂亮的石头,他选出一块石头,利用一个圆柱形透明玻璃杯、一把刻度尺、一个薄塑料袋,测出了石头的密度。他设计的方案如下,请把他的实验步骤补充完整。

①在杯中倒入适量的水,用刻度尺测出水深为h1

②将石头放入塑料袋中,用嘴向袋内吹气后封口,将袋放入杯中漂浮(袋及袋内气体质量忽略不计),用刻度尺测出此时水深为h2(如图丙),此步骤是为了测量石块的________(选填质量体积”)

③从杯中取出塑料袋,取出袋中石头直接浸没在杯内水中,用刻度尺测出此时的水深为h3(如图丁)

④该石头的密度表达式ρ________(用字母表示,ρ已知)

⑤若考虑到石头吸水,则通过本实验测出的石头密度将会________(选填偏大偏小”)

 

左 24.2 10 2.42 质量 ρ水 偏大 【解析】 (1)调节天平横梁平衡时,向右调节平衡螺母,天平的横梁平衡了,说明调节平衡螺母之前指针静止时偏向分度盘中线的左侧;(2)把小石块放在左盘,向右盘加减砝码,天平平衡时砝码和游码的位置如图甲所示,则石块的质量等于砝码的质量加上游码所对应的刻度(游标分度值为0.2 g),即m=20 g+4.2 g=24.2 g;(3)在量筒中装入40 cm3的水,用细线系好小石块浸没在量筒的水中,液面位置如图乙所示,石块和水的总体积为50 cm3,则小石块的体积为:V=50 cm3-40 cm3=10 cm3.小石块的密度是:ρ===2.42 g/cm3;(4)实验步骤:①在杯中倒入适量的水,用刻度尺测出水深为h1;②将石头放入塑料袋中,用嘴向袋内吹气后封口,将袋放入杯中漂浮(袋及袋内气体质量忽略不计),用刻度尺测出此时水深为h2(如图丙);此步骤是为了测量石块的质量;③从杯中取出塑料袋,取出袋中石头直接浸没在杯内水中,用刻度尺测出此时的水深为h3(如图丁);④设圆柱形透明玻璃杯内侧的横截面积为S,放石头的塑料袋排开水的体积为:V排=(h2-h1)S,由阿基米德原理,塑料袋受到的浮力:F浮=ρ水gV排=ρ水g(h2-h1)S,因漂浮,故F浮=G石,即ρ水g(h2-h1)S=m石 g,故m石=ρ水(h2-h1)S,石块的体积:V=(h3-h1)S,石头的密度:ρ===ρ水;⑤若考虑到石头吸水,则h3值偏小,故会导致石头的测量体积偏小,由ρ=可知,测量密度偏大.  
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考点分析:
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兴邢科技小组的同学准备用弹簧测力计、底面积为200 cm2的烧杯、水、吸盘、滑轮、细线等来测量木块的密度.(木块不吸水,ρ1.0 g/cm3g10 N/kg)

(1)使用弹簧测力计前,应先检查指针是否在________的位置,若不在此位置,应先进行调整,然后再使用。

(2)如图甲所示,用弹簧测力计测出木块在空气中的重力为________N

(3)将滑轮固定在吸盘的挂钩上,吸盘紧紧压在烧杯底部.在烧杯中倒入适量的水,用弹簧测力计将木块全部拉入水中,如图乙所示,此时弹簧测力计示数为0.4 N

(4)如果不计摩擦和绳重,图乙所示的木块受到的浮力为________N,该木块的密度为________kg/m3

(拓展)(1)木块全部浸没时与未浸入前相比,水对烧杯底部的压强增大________Pa.

(2)如果将烧杯中的水换成另一种液体,用弹簧测力计将该木块全部拉入液体中时,弹簧测力计示数为0.8 N,该液体的密度为________kg/m3

 

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五一假期时,小明同学从一废弃的矿坑里捡回了一块坚硬的矿石,他利用实验室的器材测出了这块矿石的密度.测量过程中,他选用的器材有:天平(最大称量为200g)、量筒、烧杯、杠杆、弹簧测力计(量程为05N)、细线、水.

1)小明同学首先进行估测,他感觉矿石比一瓶500ml的矿泉水还沉,于是他没有直接用天平来测矿石的质量.你认为他不用天平的理由是 ________

2)小明借助杠杆来测量矿石质量,他安装好杠杆,调节杠杆平衡时,发现杠杆左端下沉,应将平衡螺母向_______调节(选填“左”或“右”).

3)小明同学将杠杆调至水平位置平衡,按照图甲所示的装置进行测量,读出的弹簧测力计示数为2.4N,则该矿石的质量m=_______kg.(g=10N/kg

4)接着他用如图乙所示的方法测出了矿石的体积,他的做法是:

A.将矿石放入烧杯,往烧杯中加入适量的水,让矿石浸没,在水面到达的位置做上标记;取出矿石;用量筒往烧杯中加水,直至达到标记位置为止.

B.在用量筒往烧杯中加水时,他先加了100mL水,接着又取了50mL水,继续往烧杯中加,水面达到标记位置后,量筒中剩余的水如图丙所示.则矿石的体积V=______ cm3,矿石的密度ρ=_______kg/m3

 

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小明用弹簧测力计等器材测量一个水晶球的密度,已知测力计量程0~5N,烧杯的重力为1.5N,底面积为,请将下面实验步骤中的数据补充完整。(g10N/kg

 

1)如图甲所示,用弹簧测力计测出该水晶球在空气中的重力

2)将该水晶球浸没在水中静止时,如图乙所示,弹簧测力计的示数___________ N

3)根据阿基米德原理可算出该水晶球的体积___________

4)根据密度公式算出该水晶球的密度___________

5)如丙图所示,实验中,水晶球从弹簧测力计上脱落沉入水中,水对烧杯的压强___________ (填“变大”、“变小”或“不变”),此时水面深度为20cm,则此时烧杯对地面的压强为___________ Pa;水晶球受到的支持力为___________ N

(拓展)

水晶球沉入水中,小明想知道水晶球上表面受到的水的压力F,他进行了相关测量,烧杯中水面到烧杯底的深度为H,水晶球的半径为R,则___________________ (请用题目中所给的字母和数字进行表示)

 

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小明和小红在户外捡到一块小石块,他们想知道小石块的密度是多少,小明用天平(含砝码)、烧杯、水进行测量.测量过程如下:

(1)用天平测量小石块的质量,天平平衡时右盘中的砝码和标尺上游码的位置如图甲所示,则小石块的质量为________g

(2)测小石块的体积过程如图乙:

A. 往烧杯中加入适量的水,用天平测得烧杯和水的总质量为142 g

B. 将小石块浸没在水中(水未溢出),在水面的位置做标记;

C. 取出小石块,往烧杯中加水,直到____________,测得此时的质量为152 g

(3)计算小石块密度为________kg/m3

(4)按照上述方法,由于取出小石块时带出一部分水,会使小石块的密度的测量值与实际值相比________(选填“偏大”、“偏小”或“相等”)。

(拓展)小红用刻度尺、细线、一个厚底薄壁圆柱形的杯子(杯壁厚度不计)和一桶水来测小石块的密度.步骤如下,请把她的步骤补充完整并写出小石块密度的表达式:

(1)将装有适量水的杯子放入桶内的水中,使杯子竖直漂浮在水面上,如图丙所示,用刻度尺测得杯子外侧浸没深度为h1、杯内水深为h2

(2)把小石块投入杯内水中(小石块浸没),杯子继续竖直漂浮在水面上,如图丁所示,此时测得________________和杯内水深为h4

(3)已知水的密度为ρ,则小石块密度表达式是________

 

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小华利用浮力知识测量橡皮泥的密度。

A. 测得空烧杯的质量m0

B. 将橡皮泥捏成碗状,轻放入盛满水的溢水杯中,橡皮泥漂浮,用烧杯接住溢出的水。

C. 测出烧杯和溢出水的总质量m1,如图。

D. ______________________________,用另一相同的空烧杯接住溢出的水。

E. 测出烧杯和溢出水的总质量m2

将上面D的步骤补充完整,并回答问题。

(1)调节天平平衡时,发现指针静止时指在分度盘中央刻度线右侧,则应将平衡螺母向________调节,由图可知m1________g

(2)橡皮泥密度的表达式为ρ________(m0m1m2等物理量的符号表示)

(3)操作BD中橡皮泥所受浮力分别为FBFD,则FBFD的大小关系是:FB________FD,请写出你的推理过程:____________________________________

 

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