1. 暑期,小伟在科技创新大赛中获奖,他想知道所获奖牌的材质,为此,设计如下实验方案。
(1) 把天平放在上,把游码放到标尺左端的零刻度线处,横梁静止时,指针指在如图甲所示位置,接下来的操作是,直至横梁在水平位置平衡;

  

(2) 测量过程中,当天平重新平衡时,右盘中所加砝码和标尺上游码的位置如图乙所示,则奖牌的质量为g;
(3) 在测量奖牌体积时,由于量筒口径较小,奖牌无法放入。经过思考,小伟采取了以下步骤测出了奖牌的密度。

①向烧杯中加入适量的水,用细线系住奖牌使其浸没在水中,并在烧杯壁上水面到达的位置作出标记,如图丙所示;

②把奖牌从水中取出后,将量筒中的水(体积是40mL)缓慢加入烧杯中至标记处,量筒中剩余水的体积如图丁所示,则奖牌的体积为

③算出奖牌的密度是。小伟将测得的密度和表中数据进行对比,推测奖牌可能是制成的(答案合理即可)。

                                                                                                                      

物质

密度/(kg·m-3

         

         

         

【考点】
质量的测量与天平的使用; 固体密度的测量;
【答案】

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1. 近期,我国发现2.5亿年前化石宝库(图甲为其中的一部分),其展现了史上最大生物大灭绝后的新世界。小榜和小高同学对此感到自豪,并对化石的密度产生了浓厚的兴趣,所以网购了一块小化石,并从实验室借来一些仪器进行了以下实验。

(1) 小榜将天平放在桌面上,把游码拨至称量标尺左端零刻度线处,发现横梁稳定时指针偏向分度标尺中线的右侧,此时他应将平衡螺母向(选填“左”或“右”)调节,使横梁在水平位置平衡;
(2) 将化石放在左盘,向右盘中添加砝码。当他将最小砝码放入右盘中时,指针偏向分度标尺中线右侧,取出最小砝码时指针偏向分度标尺中线左侧,则此时应____(选填字母符号); A. 调节平衡螺母的位置 B. 调节游码的位置
(3) 当横梁再次水平平衡,右盘砝码和游码的位置如图乙所示,则化石的质量m为g:
(4) 因为化石体积较大,不能直接放入量筒中,小榜往一质量为 40g的烧杯中倒入适量的水,并将化石放入杯中:一段时间后,在烧杯壁记下此时水面位置为M,如图丙所示:然后测得装有化石、水烧杯总质量为162.6g,则烧杯中水的体积为cm3
(5) 接着将化石从水中取出后,再往烧杯中缓慢加水,使水面上升至记号M, 如图丁所示,用天平测出杯和水的总质量为 112g, 根据所测数据计算出化石的密度为g/cm3
(6) 小高思考后发现化石会吸水(体积不变),导致密度测量误差较大,于是擦干化石表面的水,接着马上利用弹簧测力计再次对化石的密度进行了测量。
a.用细线将化石系好,悬挂在弹簧测力计的下端,如图戊a所示,记录弹簧测力计稳定后的示数为F1
b.在小桶里倒入适量的水,悬挂在弹簧测力计的下端,如图戊b所示,记录弹簧测力计稳定后的示数为F2
c.再用手提着细线的一端,将化石缓慢地浸没在水中(化石不接触小桶的底部和侧壁),如图戊c所示,记录弹簧测力计稳定后的示数为F3
①考虑到将化石从烧杯中取出时已经吸水,上述a、b、c步骤所测得的石块密度值 (选填“偏大”“偏小”或“准确”),小高再次陷入了沉思……

②请你综合小榜和小高两种方案中的实验数据,写出化石密度最准确的表达式ρ=(用已知物理量的字母表示)。

实验探究题 困难