Question

小明在溪邊撿到一個形狀不規則的漂亮小石塊，拿在手里沉甸甸的，他想測出小石塊的密度，但手邊只有彈簧秤，于是他找來一根細線和一個盛有水的燒杯，進行了如下實驗（g取10N/kg）：
（1）將小石塊懸掛在彈簧秤下，示數如左圖所示，則小石塊的重量為______N；
（2）將小石塊慢慢浸入水中，彈簧秤示數將逐漸______（選填“變大”、“變小”或“不變”）；小石塊浸沒到水中后，彈簧秤的示數如圖所示，此時小石塊在水中所受的浮力為______N；小石塊的體積為______m³；
（3）由此可計算出小石塊的密度為______kg/m³；
（4）若將右圖燒杯中的清水換成鹽水，彈簧秤的示數將______（選填“變大”、“變小”或“不變”）．

Answer 1

【答案】分析：根據每一個大格和每一個小格代表的示數，讀出彈簧測力計的示數．
小石塊浸入水中，石塊受到重力、拉力、浮力作用，重力=拉力+浮力，根據浮力大小判斷拉力大小．
知道浮力、液體密度，根據阿基米德原理求出物體排開液體的體積，即物體的體積．
知道質量和體積，根據密度公式求出密度．
根據阿基米德原理判斷浮力大小變化，再根據平衡力作用，求出彈簧測力計的變化．
解答：解：（1）每一個大格代表1N，每一個小格代表0.2N，彈簧測力計測得小石塊的重力G=2.6N．
（2）小石塊慢慢浸入水時，受到重力、拉力、浮力作用，重力=拉力+浮力，根據阿基米德原理，液體的密度不變，排開液體的體積增大，浮力增大，重力不變，彈簧測力計的拉力變小．
如圖，小石塊浸沒到水中后，彈簧秤的示數為1.6N，
F_浮=G-F_拉=2.6N-1.6N=1N．
小石塊浸沒在水中，V=V_排===10^-4m³．
（3）m===0.26kg，
ρ===2.6×10³kg/m³．
（4）根據阿基米德原理知，浮力跟液體的密度和排開液體的體積有關，在物體排開液體的體積不變時，水中加鹽，液體的密度增大，浮力增大，重力=拉力+浮力，重力不變，浮力增大，彈簧測力計的拉力減小．
故答案為：（1）2.6；（2）變小；1；10^-4；（3）2.6×10³；（4）變小．
點評：本題考查了固體密度的測量，固體的質量和體積都不是由天平和量程測量的，而是利用測量重力求質量，利用物體在空氣中測量重力，浸沒在水中測量拉力，求出浮力，根據阿基米德原理求出體積，這種間接測量的方法給解題帶來難度．