8. 某兴趣小组测量一种不溶于水且形状不规则的固体实心小颗粒的密度,测量过程如下:

(1)将天平放在水平桌面上,将游码移到标尺
“0”刻度线
处,发现分度盘指针位置如图甲所示,则应将平衡螺母向
左
调;调整好后测量一些小颗粒的质量,当天平平衡时,砝码质量和游码位置如图乙所示,则所测小颗粒的质量是
147.6
g.
(2)用图丙仪器量取 100 mL 的水,将称量的小颗粒全部倒入其中,则所称量的小颗粒的体积为
60
cm³.
(3)小颗粒的密度是
2.46
g/cm³.
(4)如图丁所示,小明用刻度尺、电子秤、铁块(密度$\rho_{0}$已知),也能测出这种小颗粒的密度,具体步骤:

① 在柱形容器中加入适量水,用刻度尺测出柱形容器内水的深度为$h_{1}$;
② 再将该容器放在电子秤上,将系有细线的铁块放入容器中,松开细线后铁块沉在水底,测出此时柱形容器内水的深度为$h_{2}$,电子秤的示数为$m_{1}$;
③ 将铁块取出,在容器中逐步放入一些小颗粒,直至电子秤的示数为
$m_1$
,测出此时柱形容器内水的深度为$h_{3}$;
④ 则该小颗粒的密度$\rho$=
$\frac{h_2 - h_1}{h_3 - h_1} \rho_0$
(用所测得物理量的符号表示).
答案:8.(1)“0”刻度线 左 147.6 (2)60 (3)2.46 (4)③$m_1$ ④$\frac{h_2 - h_1}{h_3 - h_1} \rho_0$
9. (2025·江苏苏州)某实践小组用正中间开孔的直尺、带挂钩的重物 A、水和两个可读取液体体积的相同容器等,制作了可测算液体密度的装置. 使用前,需将两容器挂在直尺两端固定的挂钩上,如图甲,调节两端平衡螺母使直尺水平平衡,再将重物 A 挂在开孔处的“0 g”刻度线处. 某次使用时,小明向左侧容器中倒入体积$V = 30mL$的水,再向右侧容器中倒入相同体积的待测液体,通过向右移动重物 A,使直尺再次水平平衡(左侧容器内的液体质量等于右侧容器内的液体质量与重物 A 所示质量之和),如图乙,他根据相关数据,算出了该液体的密度.

(1)图甲中要使直尺水平平衡,应将平衡螺母向
右
调节.
(2)小明测出待测液体密度为
0.7
g/cm³.
(3)依照他的做法,不同的待测液体密度$\rho_{液}$与重物 A 所示质量$m$满足一定的函数关系,图丙中图线
b
符合此关系.
(4)对小明的某些做法进行调整,可使该装置的测量范围变为 $1.0∼1.2g/cm^{3}$,且通过将重物 A 从“0 g”移动到“10 g”的过程来实现,请具体描述如何调整:
改成右侧容器装水,左侧容器装待测液体,且使体积均为50 mL
.
答案:9.(1)右 (2)0.7 (3)b (4)改成右侧容器装水,左侧容器装待测液体,且使体积均为50 mL
参考答案
解析:(1)由图甲可知,直尺静止时左端低、右端高,应将平衡螺母向右调节,使直尺水平平衡.(2)由图乙可知,重物A对应的刻度为9 g,左侧容器内的液体质量等于右侧容器内的液体质量与重物A所示质量之和,由$m = \rho V$可得,$\rho_水 V = \rho_液 V + m$,即$1.0 \ g/cm^3 × 30 \ cm^3 = \rho_液 × 30 \ cm^3 + 9 \ g$,解得$\rho_液 = 0.7 \ g/cm^3$.
(3)由$\rho_水 V = \rho_液 V + m$可得$\rho_液 = \frac{\rho_水 V - m}{V} = \rho_水 - \frac{1}{V}m$,液体的体积V和水的密度$\rho_水$一定,则待测液体密度$\rho_液$与重物A所示质量m成一次函数关系,且重物A所示质量m越大,对应待测液体密度$\rho_液$越小,所以图丙中图线b符合此关系.(4)由(3)可知,重物A所示质量m越大,对应待测液体密度$\rho_液$越小,若将右侧容器装水,左侧容器装待测液体,由$m = \rho V$可得$\rho_液 V = \rho_水 V + m$,则$\rho_液 = \frac{\rho_水 V + m}{V} = \rho_水 + \frac{1}{V}m$,此时重物A所示质量m越大,对应待测液体密度$\rho_液$越大.要使该装置的测量范围变为$1.0~1.2 \ g/cm^3$,且通过将重物A从“0 g”移动到“10 g”,则当液体密度为$1.2 \ g/cm^3$时,重物A所示质量为10 g,代入上式,解得$V = 50 \ cm^3 = 50 \ mL$.综上所述,调整措施为:改成右侧容器装水,左侧容器装待测液体,且使体积均为50 mL.