Question

寒假時，小王同學從西嶺雪山帶回了一塊堅硬的礦石。他利用家庭實驗室的器材測出了這塊礦石的密度，測量過程中，他取g=10N/kg。他可用的器材有：天平(最大稱量為200g)、量筒、燒杯、杠桿、彈簧測力計(量程為5N)、細線、水。

⑴小王同學首先進行估測，他感覺礦石比一瓶500mL的礦泉水重些，于是他沒有直接用太平(附砝碼)來測礦石的質(zhì)量。你認為他的理由是                           。

⑵小王同學用圖1所示的裝置進行測量，圖中杠桿水平。細線豎直。他正確操作后，讀出彈簧測力計的示數(shù)為2.4N，則該礦石的質(zhì)量為m=       kg。

⑶接著他用如圖2所示的方法測出了礦石的體積。他的做法是：

A．將礦石放入燒杯，往燒杯中加入適量的水，讓礦石浸沒，在水面到達的位置做上標記；

B．取出礦石；

C．用量筒往燒杯中加水，直到                               。

⑷在用量筒往燒杯中加水時，他先加了100mL水，接著又取了50mL水，繼續(xù)往燒杯中加，到達要求后，量筒中剩余的水如圖3所示。則礦石的密度ρ=         kg/m³。

Answer 1

⑴礦石的質(zhì)量大于500g，超出了天平的最大稱量 ⑵0.72 ⑶水面與標記相平 ⑷6.3×10³

詳解：⑴小王同學首先進行估測，他感覺礦石比一瓶500mL的礦泉水重些，則礦石的質(zhì)量大于500g，超出了太平的最大稱量；

⑵根據(jù)杠桿平衡條件得：FL₁=GL₂ ，帶入數(shù)據(jù)：2.4N×6=G×2，求得G=7.2N，則該礦石的質(zhì)量為m=G/g=0.72kg；

⑶取出礦石，往燒杯中加入適量的水，目的是間接測量石塊的體積，所以，用量筒往燒杯中加水，直到水面與標記相平，這樣，量筒中減少的水就等于石塊的體積；

⑷在用量筒往燒杯中加水時，他先加了100mL水，接著又取了50ml水，繼續(xù)往燒杯中加，到達要求后，量筒中剩余的水為36mL，則石塊的體積為100cm³+50cm³-36cm³=114cm³，則礦石的密度ρ=m/V=720g/114cm³=6.3g/cm³=6.3×10³kg/m³。