Question

（2013?河东区一模）课外活动时，物理小组的同学用如图所示的方法测定一块矿石的密度．请你根据图景填写下表，跟同学们一起完成实验．（g=10N/kg）

甲图中砝码和游码总质量值 m1/g	乙图中砝码和游码总质量值m2/g	乙图中弹簧测力计示数 F/N	矿石的体积  V/cm3	矿石的质量  m3/g	矿石的密度  r/g×cm-3
80

Answer 1

分析：此题前两空比较简单，关键在于体积计算，这需要考生明白：弹簧测力计的示数F不是矿石的重力G，也不是矿石的浮力F_浮．而是F=G-F_浮，F_浮应该是左盘受到的压力的增加量，即右盘砝码增加量对应的重力，因为矿石浸没在水中受到竖直向上的浮力，矿石给水一个竖直向下的反作用力．根据浮力的大小计算出物体的体积，由浮力和测力计的示数计算出物体的重力，从而计算出物体的重力，得出其质量．

解答：解：乙图中砝码和游码总质量值为：m₂=100g+10g+2g=112g；  
测力计的分度值为0.2N，所以乙图中弹簧测力计的示数为：F=1.6N；  
甲图中天平的读数是：m₁=80g，所以增加的重力为：△G=（m₂-m₁）g=（112-80）×10^-3kg×10N/kg=0.32N；
所以浮力的大小为0.32N．根据公式F_浮=ρ_水gV_排得，V_排=

F浮

ρ水g

=

0.32N

103kg/m3×10N/kg

=0.32×10^-4m³=32cm³
因为F=G-F_浮，所以G=F+F_浮=1.6N+0.32N=1.92N 
矿石的质量为：m=

G

g

=

1.92N

10N/kg

=0.192kg=192g；  
所以矿石的密度为：ρ=

m

V

=

192g

32cm3

=6g/cm³
故答案为：

甲图中砝码和游码总质量值 m1/g	乙图中砝码和游码总质量值m2/g	乙图中弹簧测力计示数 F/N	矿石的体积  V/cm3	矿石的质量  m3/g	矿石的密度  r/g×cm-3
80	112	1.6	32	192	6

点评：本题考查密度的测量，浮力计算等相关知识的综合，具有很强的综合性．密度测量几乎是每年中考的必考题目．此题的有别于其他密度测量的考法，别具一格，尤其是矿石的体积具有极强的迷惑性，属于具有难度的考题，是一道值得琢磨的题目．