Question

某廠家研究出新型材料的窨井蓋代替以前的鑄鐵、水泥制的窨井蓋．新型材料的窨井蓋產品原料的大部分是來自工業和城市的生活垃圾．某中學物理興趣小組的同學們從市政管理處借了幾個不同的窨井蓋來進行研究．
（1）為了了解新型材料的密度，同學們從其中一個新型材料窨井蓋的反面取了一小塊作為樣品，用天平稱其質量．把樣品放在天平的左盤，天平平衡時，放在右盤中的砝碼和游碼在標尺上的位置如圖甲所示，樣品的質量是

81.4

g．用量筒量出樣品的體積如圖乙所示，樣品的體積是

20

cm³，這種新型材料的密度ρ=

4.07×10³

kg/m³．
（2）同學們將幾塊不同的窨井蓋進行比較發現以下幾點：
①無論是以前的鑄鐵、水泥制的窨井蓋，還是新型材料的窨井蓋，在它們表面都刻了許多花紋，這是為了增大

摩擦

．
②新型材料的窨井蓋雖然質量較輕，但是從安全等角度出發，和以前的相比，同樣應該具有

硬度大

的特點．

Answer 1

分析：（1）天平的分度值為0.2g，天平平衡時讀數為砝碼質量加游碼對應的刻度值；根據排水法原理，樣品的體積為量筒中液面的兩次讀數之差；根據公式ρ=

m

V

就可以計算出樣品的密度．
（2）①摩擦力的大小與壓力和接觸面的粗糙程度有關，井蓋上的花紋增大了接觸面的粗糙程度；
②井蓋除了保護窖井外，也要防止行人掉入井中，因此它的硬度要足夠大．

解答：解：（1）如圖所示，游碼對應的刻度值，標尺每一個大格代表1g，每一個小格代表0.2g，游碼對應的刻度值是1.4g，因此樣品的質量=砝碼的質量+游碼對應的刻度值=50g+20g+10g+1.4g=81.4g；
物體的體積=V-V'=40ml-20ml=20ml=20cm³．
∴樣品的密度ρ=

m

v

=

81.4g

20cm3

=4.07g/cm³=4.07×10³kg/m³．
（2）①表面都刻了許多花紋，增大了井蓋表面的粗糙程度，從而增大了摩擦；
②新材料的井蓋盡管比較輕，從安全角度出發，要有足夠的硬度．
故答案為：（1）81.4；20；4.07×10³；
（2）①摩擦；②硬度大．

點評：測固體的密度的基本方法是：用天平測出固體的質量m，根據排水法用量筒測出固體的體積V，根據公式ρ=

m

V

算出固體的密度．