Question

（2012?房山區二模）某物理小組用如圖所示的實驗裝置進行探究活動，燒杯和水的質量如圖甲所示；將小石塊系在彈簧測力計下，并使其浸沒水中，彈簧測力計的示數如圖乙所示，當天平再次平衡時，右盤所放砝碼的質量為

160

g．（已知ρ_石=3g/cm³，取g=10N/kg）

Answer 1

分析：（1）天平的讀數：物體的質量等于砝碼的質量加上游碼所對應的示數；
（2）測力計的讀數：根據分度值和指針的位置讀出彈簧測力計的示數；
（3）根據稱重法求出礦石的體積，并求出礦石的質量和重力；
（4）對乙圖左盤中物體進行受力分析，砝碼質量等于左盤受到壓力大小對應的質量．

解答：解：根據圖甲可知，水和燒杯的總質量：m_總=50g+20g+10g=80g，
水和燒杯的總重力：G_總=m_總g=0.08kg×10N/kg=0.8N；
彈簧測力計的分度值為0.2N，示數為1.6N，
則根據稱重法可得：F=G-F_浮=1.6N
即ρ_石gV_石-ρ_水gV_石=1.6N
（3×10³kg/m³×10N/kg-1×10³kg/m³×10N/kg）V_石=1.6N
V_石=8×10^-5m³，
則礦石的質量：m_石=ρ_石V_石=3×10³kg/m³×8×10^-5m³=0.24kg，
礦石的重力；G_石=m_石g=0.24kg×10N/kg=2.4N，
故圖乙中右盤所放砝碼的質量m=

G總+G石-F

g

=

0.8N+2.4N-1.6N

10N/kg

=0.16kg=160g．
故答案為：160．

點評：此題考查阿基米德原理和力的合成的應用，還考查了對天平的讀數和測力計的對數，關鍵是根據稱重法求出礦石的體積，屬于難題．