初中物理天平的使用解答题

某实验小组用天平和量筒测量一个小石块的密度，具体操作如下：

（1）把天平放在水平桌面上，将游码移至衡量标尺左端“0”刻度上，发现天平指针如图甲所示，应将平衡螺母向　 　（选填“左”或“右” $)$移动，使天平横梁水平平衡；

（2）用调节好的天平测小石块的质量，天平平衡时，砝码质量及游码在衡量标尺上的示数值如图乙所示，则小石头的质量为　　 $g$，用量筒测得小石块的体积如图丙所示，则小石块的体积为　　 $c{m}^2$．该小石块的密度为　　 $g/c{m}^3$；

（3）如果他们在操作（1）过程中，只将游码移至衡量标尺左端的“0”刻度后，使直接测量质量，由此测得小石块的密度比真实值　　。

小明想测量一枚生鸡蛋的密度，他的方案是：先使鸡蛋在盐水中悬浮，然后测出盐水的密度ρ _盐水，则ρ _鸡蛋＝

ρ _盐水

（1）小明使鸡蛋在盐水中悬浮的操作步骤如下：

步骤一：将鸡蛋放入空烧杯，慢慢加水，浸没沉在杯底的鸡蛋，如图a；

步骤二：向水中加盐，用玻璃棒慢慢搅拌，使鸡蛋逐渐上浮，直至漂浮在盐水面上，如图b；

步骤三：用胶头滴管滴加水，用玻璃棒慢慢搅拌，使漂浮的鸡蛋逐渐下沉，直至悬浮在盐水中，如图c对上述实验中鸡蛋所受浮力大小的分析，正确的是 　　

A．步骤一中鸡蛋所受的浮力始终不变

B．鸡蛋处于图c状态时所受的浮力等于重力

C．鸡蛋处于图a状态时所受浮力比图b状态时大

D．鸡蛋从图b状态变为图c状态的过程中，所受浮力增大

（2）小明取来天平、量筒和小烧杯，测量图c烧杯中盐水的密度。他将天平放在水平台面上，如图乙，此时应 　　，使指针对准分度盘中央的刻度线，天平调节好后，测量步骤如下

步骤一：如图丙，在小烧杯中倒入适量盐水，用天平测出小烧杯和盐水的总质量为m ₁；

步骤二：如图丁，把小烧杯中一部分盐水倒入量筒，测出量筒中盐水的体积为V：

步骤三：测出小烧杯和杯中剩余盐水的质量m＝38.8g

①则m ₁ 　　＝g，V＝ 　　cm ³，小明所测盐水的密度p _盐水＝ 　　kg/m ³：

②若小明没有对图乙的天平进行调节，就按照上述步骤进行测量，则测得的盐水密度 ____ 　（选填"偏大"、"不变"或"偏小"）

小亮测试某种液体的密度：

（1）将托盘天平放在 　 　桌面上，将 　　移至标尺左端零刻度处，并调节天平平衡。

（2）图甲是他测量空瓶质量时的情景，错误的是 　　。纠正错误后，测得空瓶质量是 $20g$ 。

（3）用瓶子装满液体，用天平测得瓶和液体的总质量如图乙所示，是 　　 $g$ ，已知瓶子的容积是 $40\mathit{ml}$ ，则该液体的密度是 　　 $g/c{m}^3$ 。

$75\%$的医用酒精可以有效灭活新型冠状病毒，小刚从网上购置了两瓶某品牌 $75\%$的医用酒精，说明书如图甲所示，小刚查到 $75\%$的医用酒精密度为 $0.87g/c{m}^3$，于是想通过测量该酒精的密度来鉴定其产品是否合格：

（1）小刚取适量该酒精进行实验：

①     为使测量结果更准确，以下实验操作步骤合理顺序是　　（用字母表示）。

$A$．计算酒精的密度

$B$．用天平测出烧杯的质量 $52.4g$

$C$．在烧杯中盛适量的酒精，用天平测出酒精和烧杯的总质量

$D$．调节天平平衡

$E$．将烧杯中的酒精倒入量筒中，读出其体积，如图乙所示

②测量酒精和烧杯总质量时，砝码和游码的位置如图丙所示。则总质量为　　 $g$，该酒精的密度是　　。

③根据测量结果，小刚能否鉴定该产品是否合格？并说明理由　　。

（2）在学完浮力的知识后，小刚又想到可以利用弹簧测力计，水、烧杯，细线和小石块来测量该酒精的密度。实验操作步骤如下：

$a$．用细线将小石块绑好，挂在弹簧测力计下，读出测力计示数 $F_1$

$b$．在烧杯中倒入适量的水，将小石块挂在弹簧测力计下使其浸没在水中，读出测力计示数 $F_2$

$c$．算出小石块的体积 $V_{石}$

$d$．在擦干水的烧杯中倒入适最的酒精，将已擦干的小石块挂在弹簧测力计下，使其浸没在酒精中，读出测力计示数 $F_3$

根据上述操作步骤，请你帮助小刚推导出该酒精密度 $\rho$的表达式为　　（表达式用测量量的字母表示，水的密度用 ${\rho }_{水}$表示，推导过程要有必要的文字说明）。