Question

6．測量某固體密度實驗

（1）小明在用天平測物體質量時，應先把天平放在水平桌面上，再把游碼移到標尺左端的零刻線處，發(fā)現(xiàn)指針停在如圖所示的位置，應該將橫梁左端的平衡螺母向左調，直到天平平衡．然后測量某物體的質量，所加砝碼和游碼如圖所示，小明在整理器材時發(fā)現(xiàn)物體是放在右盤稱量的，則物體的實際質量為66.6g．
（2）小亮覺得天平使用太麻煩了，他決定用彈簧測力計測量該物體的密度，測量過程如圖所示，結果小亮忘記記錄第二次的彈簧測力計示數(shù)，請幫他計算第二次的彈簧測力計的示數(shù)2N，該物體的密度為5×10³kg/m³．（已知鹽水密度為1.2×10³kg/m³）

Answer 1

分析 （1）調節(jié)天平的平衡螺母使指針指到分度盤的中央，或左右偏轉的格數(shù)相同，若指針向左偏，向右調節(jié)平衡螺母；物體放在天平的左盤，砝碼放在天平的右盤，并調節(jié)游碼在標尺上的位置，直至橫梁恢復平衡．物體的質量=砝碼的質量+游碼對應的刻度，若物體放在右盤，砝碼放在左盤，則物體質量=砝碼的質量+游碼的質量；
（2）根據(jù)F_浮=G-F計算出浮力，根據(jù)V_排=$\frac{{F}_{浮}}{ρg}$計算出物體的體積，再根據(jù)ρ=$\frac{G}{gV}$計算出物體的密度．

解答 解：（1）調節(jié)天平平衡時，指針左偏，說明天平左端下沉，平衡螺母向相反的方向移動，平衡螺母向右移動．偏右，說明右盤沉，此時應將橫梁上的平衡螺母向左端調節(jié)，使橫梁平衡；圖中指針偏向右側，說明右盤沉，此時應將橫梁上的平衡螺母向左端調節(jié)，使橫梁平衡；
根據(jù)天平的特點可知，應該是左盤的質量=右盤的質量+游碼的示數(shù)；
現(xiàn)在物體被放在了右邊，所以物體質量=砝碼的質量-游碼的示數(shù)=50g+20g-3.4g=66.6g；
（2）物體在鹽水中的浮力：F_鹽浮=G-F₂=2.5N-1.9N=0.6N，
則物體排開鹽水的體積：V_排鹽水=$\frac{{F}_{鹽浮}}{{ρ}_{鹽}g}$=$\frac{0.6N}{1.2×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=5×10^-5m³，
物體的體積等于排開水得體積也等于排開鹽水的體積，即V=V_排水=V_排鹽水=5×10^-5m³
所以物體在水中受到的浮力：F_浮水=ρ_水gV_排水=1.0×10³kg/m³×10N/kg×5×10^-5m³=0.5N，
物體在水中時彈簧測力計的示數(shù)：F₁=G-F_浮水=2.5N-0.5N=2N；
則物體的密度：ρ_物=$\frac{m}{V}$=$\frac{\frac{G}{g}}{V}$=$\frac{\frac{2.5N}{10N/kg}}{5×1{0}^{-5}{m}^{3}}$=5×10³kg/m³
故答案為：（1）左；66.6；（2）2；5×10³．

點評 本題考查天平的正確使用以及浮力的測量，是一道中等題，有一定的難度．