Question

【題目】學校物理老師設計了一個“巧妙測出不規則固體密度”的實驗．該實驗的裝置如圖所示，主要步驟如下（取g=10N/kg）：
①如圖將兩個已調好零刻度的彈簧測力計懸掛在鐵架臺下，將一溢水杯和另一空杯用細線拴在測力計下，向溢水杯中加入一定量的水，使水滿過溢水口流入空杯中；
②當水不再流出時，如圖（a）所示，讀出彈簧測力計的讀數G1和G2；
③將一不溶于水的小石塊用細線拴住并慢慢放入溢水杯中，此時溢出的水全部流入另一杯中，當水不再流出時，讀出彈簧測力計的讀數G3和G4；
④根據以上數據，通過計算得出小石塊密度．

（1）上述實驗中，他測得G1=0.94N，G2=0.40N．G3和G4的讀數如上圖 (b)所示，則G3= N，G4=N；
（2）實驗中，小石塊排開水的重量是N，小石塊的體積是m3；
（3）小石塊的重量是N；
（4）通過以上數據，他得出小石塊的密度是kg/m3；

Answer 1

【答案】
（1）1.1,0.5
（2）0.1,1×10-5
（3）0.26
（4）2.6×103
【解析】解：（1）根據測力計的量程2.5N和分度值為0.1N，G3=1.1N，G4=0.5N；
（2）小石塊排開水的重力：G排=0.5N﹣0.4N=0.1N，

根據阿基米德原理可知，小石塊受到的浮力：F浮=G排=0.1N；

由圖a、b可計算出小石塊的重力：

G=G3+G4﹣（G1+G2）=1.1N+0.5N﹣（0.94N+0.40N）=0.36N，

小石塊完全浸沒，小石塊的體積：

V=V排= =10﹣5m3；
（3）小石塊的質量是m= ==0.026kg，

（4）則小石塊的密度：ρ= ==2.6×103kg/m3．
所以答案是：（1）1.1；0.5；（2）0.1；1×10-5；（3）0.26；（4）2.6×103.
【考點精析】根據題目的已知條件，利用阿基米德原理和浮力大小的計算的相關知識可以得到問題的答案，需要掌握阿基米德原理：浸在液體中的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于物體排開的液體所受的重力．這個規律叫做阿基米德原理，即 F浮= G排 =ρ液gv排；浮力的公式為：F浮= G排 =ρ液gv排．