Question

【題目】【2016·永州卷】小云同學在學習了“阿基米德原理”后，發現用彈簧測力計也可以測出液體的密度．下面是他設計測量鹽水密度的實驗步驟：

（1）如圖甲，把一個合金塊用細線懸掛在彈簧測力計的掛鉤上，測出合金塊的重力G=4．0N；

（2）如圖乙，將掛在彈簧測力計掛鉤上的合金塊浸沒在鹽水中，記下彈簧測力計的示數F= N；

（3）計算合金塊浸沒在鹽水中所受到的浮力F浮= N；

（4）根據阿基米德原理計算該鹽水的密度ρ= kg/m3．（ρ合金=8．0×103kg/m3、g取10N/kg）

實驗完成后，小云同學繼續思考：如果在步驟（2）中合金塊只有部分浸入鹽水中（如圖丙），則按上述步驟測出的鹽水密度比真實值要 （選填“偏大”或“偏小”）．

Answer 1

【答案】（2）3．4；（3）0．6；（4）1．2×103；偏小

【解析】（2）由圖示可知，彈簧測力計的分度值為0．2N，合金塊浸沒在水中，彈簧測力計的示數F=3．4N；（3）合金塊浸沒在鹽水中所受到的浮力等于物體的重力減去物體在液體中測力計的示數，故合金塊所受浮力F浮=G﹣F=4．0N﹣3．4N=0．6N；（4）合金塊的質量為：m=G/g=4．0N/10N/kg=0．4kg；合金塊的體積即合金塊排開鹽水的體積：V排=V=m/ρ合金=0．4kg/8．0×103kg/m3=5×10﹣5m3；鹽水的密度為：ρ鹽水=F浮/V排g=0．6N/（5×10﹣5m3×10N/kg）=1．2×103kg/m3；由丙圖可知：當合金塊只有部分浸入鹽水中時，測量的浮力偏小，根據：ρ鹽水=F浮/V排g可知，則按上述步驟測出的鹽水密度比真實值要偏小。