15.小明欲测量某矿石的密度,而该矿石形状不规则,无法放入量筒,故选用水、烧杯、天平(带砝码和镊子)、细线、铁架台等器材进行实验,主要过程如下:
(1)将天平放置在水平桌面上,把游码拨至标尺左端的零刻线处,指针在分度盘的位置如图甲所示,应将平衡螺母向
调节,使天平平衡。
(2)将装有适量水的烧杯放入天平的左盘,试加砝码,并移动游码,直至天平平衡,这时右盘中的砝码和游码所在的位置如图乙所示,则烧杯和水的总质量为
g。
(3)如图丙所示,用细线系住矿石,悬挂在铁架台上,让矿石浸没在水中,细线和矿石都没有与烧杯接触,天平重新平衡时,右盘中砝码的总质量及游码指示的质量值总和为144g,则矿石的体积为
cm
3。
(4)如图丁所示,矿石下沉到烧杯底部,天平再次平衡时,右盘中砝码的总质量及游码指示的质量值总和为174g,则矿石的密度为
kg/m
3。
【拓展】小红用刻度尺、细线、一个厚底薄壁圆柱形的杯子(杯壁厚度不计)和一桶水也测出了矿石的密度。步骤如下,请把她步骤补充完整并写出矿石密度的表达式:
①将装有适量水的杯子放入桶内的水中,使杯子竖直漂浮在水面上,如图甲所示,用刻度尺测得杯子外侧浸入深度为h
1、杯内水深为h
2;
②把矿石投入杯内水中,杯子继续竖直漂浮在水面上,如图乙所示,此时测得
和杯内水深为h
4;
③已知水的密度为ρ
水,则矿石密度表达式是
。