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小杰设计了一个“巧妙测出不规则固体密度”的实验.该实验的主要步骤如下: ①将两个...

小杰设计了一个巧妙测出不规则固体密度的实验.该实验的主要步骤如下:

①将两个已调好零刻度的弹簧测力计悬挂在铁架台下,将一溢水杯和另一空杯用细线拴在测力计下,向溢水杯中加入一定量的水,使水满过溢水口流入空杯中;

②当水不再流出时,读出弹簧测力计的读数G1G2

③将一不溶于水的小石块用细线拴住并慢慢放入溢水杯中,此时溢出的水全部流入另一杯中,当水不再流出时,读出弹簧测力计的读数G3G4

④根据以上数据,通过计算得出小石块密度ρ

(1)上述实验中,他测得G10.94 NG20.40 NG3G4的读数如图(b)所示,G31.1 NG4________N;实验中,小石块的体积是________m3

(2)小石块的重力是________N

(3)通过以上数据,他得出小石块的密度是____kg/m3

(4)若将小石块换成一个小盐块,其他步骤不变,不考虑弹簧测力计读数的误差,则他测得的盐块的密度ρ与它的真实密度ρ相比,ρ________ρ(选填“>”、“=”或“<”)。

 

0.5 1×10-5 0.26 2.6×103 > 【解析】 (1)由弹簧测力计示数可知G4=0.5 N;(b)中流入右侧小杯的水重G=G4-G2=0.5 N-0.4 N=0.1 N.所以流入空杯的水的质量为m===0.01 kg,由ρ=可得,流入杯中水的体积V===1×10-5 m3.小石块浸没在水中,小石块的体积等于流入空杯的水的体积,所以小石块的体积为1×10-5m3;(2)小石块的重力=现在溢水杯中水和小石块的重1.1 N+流入杯的水重0.1 N-原来溢水杯中的水重0.94 N.所以小石块的重力为:G=0.26 N;(3)小石块的质量m===0.026 kg,小石块的密度:ρ===2.6×103 kg/m3.(4)如果小石块换成盐块,测量的质量不变,但是盐块放入水中会熔化,溢出水的体积减小,求得的盐块的体积减小,测量的密度会偏大.  
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考点分析:
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某学习小组想测量一块形状不规则的小矿石的密度,他们手边只有以下器材:

天平一台,但没有砝码两个质量相近的烧杯量筒(其内径略小于矿石块的尺寸,无法将石块直接放入其中),细线、滴管和足量的水(已知水的密度为ρ),该小组利用上述器材设计了如下实验方案,请你帮助他们完善方案。

实验方案(主要实验步骤):

(1)将两个烧杯分别放入天平的两个托盘上,各注入适量的水(保证后面的操作中水均不会从烧杯溢出),使天平平衡。如果在后面的步骤中要将矿石块放到左盘上的烧杯内,则对左盘烧杯的注水量还应有何要求:_____

(2)向量筒中加入适量的水,记下体积V1

(3)手提细线吊住矿石块,将它浸没在左盘的烧杯中,且不与烧杯接触,用滴管将量筒中的水滴入_____盘的烧杯中,直到天平平衡。

(4)记下此时量筒中剩余水的体积V2.矿石块所受浮力F_____

(5)_____,再用滴管将量筒中的水滴入右盘的烧杯中,直到天平平衡。

(6)记下量筒中最后剩余水的体积V3

(7)矿石块的密度ρ=_____

 

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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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小明想测量小石块的密度,他进行了如下实验(g10 N/kg)

(1)用细线将小石块挂在弹簧测力计下,弹簧测力计示数如图甲所示,则小石块的质量为________g

(2)再将小石块浸没在盛满水的烧杯中,如图乙所示,用一个小桶收集它排出的水,然后将排出的水倒入量筒中,如图丙所示;

(3)由此可知小石块的体积为________cm3,则小石块的密度为________kg/m3

(4)小明用此方法测量出的密度值比真实值__________(选填“偏大”或“偏小”)

(拓展)小明还想测量某液体(密度大于小石块)的密度,于是将小石块放入盛满该液体的溢水杯中,当小石块漂浮在液面时,溢出液体的体积为40 mL,再用细铁丝使小石块浸没在液体中,此时又溢出10 mL该液体,则此液体的密度为______g/cm3,此时小石块受到的浮力比漂浮时增大了______N

 

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小明利用符合实验要求的圆柱体物块、石子、细线和适量的水测量某未知液体的密度。如图是小明正确测量过程的示意图。已知水的密度为1×103kg/m3g10N/kg,实验步骤如下,请你将空白处补充完整。

(1)将适量的水倒入量筒中,如图甲所示,记录量筒中水的体积是________cm3

(2)将栓有石子的物块置于量筒内的水中,如图乙所示,量筒中水面所对应的示数为66cm3,则石子和物块在水中所受的总浮力为________N

(3)将待测液体倒入另一量筒中,如图丙所示,记录量筒中待测液体的体积;

(4)__________________置于量筒内的待测液体中,如图丁,量筒中液面所对应的示数为70cm3

(5)整理实验器材,计算出待测液体的密度为______kg/m3

 

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悠悠涪江水孕育了涪江两岸儿女爱动脑筋的小红想知道涪江水的密度究竞有多大,于是她取了一些涪江水,在学校实验室找了下列器材:天平及砝码,量筒(刻度清晰但没有数字),烧杯,铜块(已知它的密度为ρ1),细线,利用这些器材按下列步骤测出了涪江水的密度,请你帮小红完善实验探究过程:

(1)把天平放在水平桌面上,将游码移到零刻度线处,指针偏向分度盘中线左侧,此时应向_____(选填)调节平衡螺母,使天平横梁平衡.

(2)用天平测出铜块的质量m1

(3)在量筒内倒人适量的涪江水,用细线拴住铜块,将它缓慢慢浸没在量筒内的水中并记下水面到达的刻度线A,然后取出铜块.

(4)在烧杯内倒人适量的涪江水,用天平测出水和烧杯的总质量m2

(5)_____.(请你写出这一步的操作方法)

(6)用天平测出烧杯内剩余涪江水和烧杯的总质量m3,砝码和游码位置如图,则m3=_____g.

(7)计算涪江水的密度,则涪江水密度的表达式为ρ=_____(物理量用符号表示).根据以上实验方案,小红测出的涪江水密度比真实值_____.(选填偏大偏小”)

 

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