Question

（2012?天河區二模）小聞在溪邊撿到一形狀不規則的石塊，他想知道石塊的密度．他利用量筒測出石塊體積是100cm³，利用彈簧測力計、細線和盛有水的燒杯，進行了如下實驗（g取10N/kg）：
（1）將石塊懸掛在彈簧測力計下靜止，示數如圖甲，請在圖乙畫出石塊受到的力的示意圖；
（2）用彈簧測力計懸吊石塊浸沒在水中靜止，石塊受到的浮力是

1

N，彈簧測力計的示數為

1.6

N；
（3）石塊的密度是

2.6×10³

kg/cm³．

Answer 1

分析：（1）石塊受到豎直向下的重力與豎直向上的拉力，從力的作用點，沿力的作用線作有向線段，作出石塊受力示意圖．
（2）由浮力公式可以求出石塊受到的浮力；由圖甲所示彈簧測力計確定其分度值，讀出其示數，求出石塊的重力；石塊浸沒在水中時，由平衡條件求出彈簧測力計的拉力．
（3）根據石塊受到的重力求出石塊的質量，由密度公式求出石塊的密度．

解答：解：（1）石塊受到豎直向下的重力G、豎直向上的拉力F，它們是一對平衡力，從石塊的重心沿力的方向作有向線段，作出石塊受力示意圖，如圖所示．
（2）石塊浸沒在水中所示浮力F_浮=ρ_水gV_排=1×10³kg/m³×10N/kg×100×10^-6m³=1N；由圖甲所示彈簧測力計可知其分度值是0.2N，其示數為2.6N，則石塊的重力G=2.6N；石塊浸沒在水中，彈簧測力計的示數F=G-F_浮=2.6N-1N=1.6N．
（3）∵G=mg，∴石塊的質量m=

G

g

=

2.6N

10N/kg

=0.26kg，石塊的密度ρ=

m

V

=

0.26kg

100×10-6m3

=2.6××10³kg/m³；
故答案為：（1）如圖所示；（2）1；1.6；（3）2.6×10³．

點評：本題考查了作力的示意圖、求石塊受到的浮力、彈簧測力計拉力、求石塊的密度等問題，對石塊正確受力分析、掌握力的示意圖的作法、應用平衡條件及密度公式即可正確解題．