Question

【題目】小明利用彈簧測力計測量金屬塊的密度。(ρ水=1.0g/cm3，g取10Nkg)

(1)用細線將金屬塊掛在彈簧測力計上，彈簧測力計的示數如圖1甲所示，金屬塊重G=___________N；

(2)將金屬塊浸沒在水中，彈簧測力計的示數如圖1乙所示，金屬塊受到的浮力方向是_________________；

(3)金屬塊的體積V=______________cm3；

(4)金屬塊的密度ρ=____________g/cm3；

[拓展]小強也要測另一個金屬塊的密度，他手中的測量工具只有一只量程較小的彈簧測力計，當他用此彈簧測力計測量該金屬塊的重力時，發現已超過彈簧測力計的最大量程，于是他設計了如圖2甲所示的裝置去測量。圖中OA：OB=1：3，杠桿OAB質量不計。他實驗的步驟如下：

a.用細繩把金屬塊懸掛于A點，用彈簧測力計在B點施加一個____________方向的力，使杠桿OAB在水平位置靜止，讀出彈簧測力計此時的讀數F1；

b.如圖2乙所示，將金屬塊浸沒在水中，保持杠桿OAB在水平位置平衡，讀出此時彈簧測力計的示數F2；

c.被測金屬塊密度的表達式：ρ金=_________________。

Answer 1

【答案】3 豎直向上 豎直向上

【解析】

(1)[1] 圖甲中彈簧測力計的最小分度值為0.2N，所以圖甲中彈簧測力計的讀數為3N。

(2)[2] 圖乙中彈簧測力計的讀數為2N，即受浮力方向豎直向上。

(3)[3]物體收到浮力大小為

因為

ρ=1.0g/cm3=1.0×103kg/m3

根據阿基米德原理

所以

(4)[4]物體得密度為

[5]如果在B點施加的力方向豎直向下，杠桿將順時針旋轉，所以B點施加一個豎直向上的力。

[6]根據杠桿的平衡條件可知，圖甲中

圖乙中，物體受到方向豎直向上的浮力，所以

因為

OA：OB=1：3

所以

所以

根據阿基米德原理

物體體積為

物體密度為