Question

【題目】石油是我市主要的礦產(chǎn)資源，石油化工對實(shí)施黃藍(lán)國家戰(zhàn)略發(fā)揮著重要作用．某化工企業(yè)以石油為原料，研發(fā)出一種密度比水小、強(qiáng)度大的復(fù)合材料，廣泛應(yīng)用于汽車、飛機(jī)等制造業(yè)．為了測量這種復(fù)合材料的密度，實(shí)驗(yàn)室提供了如下器材：一小塊形狀不規(guī)則的復(fù)合材料樣品、量筒、燒杯、溢水杯、彈簧測力計(jì)、細(xì)線、長鋼針、適量水（所給器材數(shù)量充足）．請利用所給器材，設(shè)計(jì)測量小塊復(fù)合材料樣品密度的實(shí)驗(yàn)方案．（g和水的密度ρ水為已知量．）
（1）從上述器材中選出實(shí)驗(yàn)所需器材；
（2）實(shí)驗(yàn)步驟；
（3）樣品密度的表達(dá)式：ρ=（用測量的物理量和已知量的符號表示）；
（4）這類材料廣泛應(yīng)用于汽車、飛機(jī)制造的優(yōu)點(diǎn)：

Answer 1

【答案】
（1）一小塊形狀不規(guī)則的復(fù)合材料樣品、燒杯、彈簧測力計(jì)、細(xì)線、適量水
（2）①用細(xì)線將不規(guī)則的復(fù)合材料樣品拴好，掛在彈簧測力計(jì)下端，測出石塊重力G；
②將石塊浸沒在盛有適量水的燒杯中，讀出此時(shí)測力計(jì)示數(shù)為F示；
（3）
（4）密度小，可以減輕飛機(jī)和汽車的質(zhì)量，以提高速度、節(jié)約能源等
【解析】解：（1）所需器材：一小塊形狀不規(guī)則的復(fù)合材料樣品、燒杯、彈簧測力計(jì)、細(xì)線、適量水；（2）步驟：①用細(xì)線將不規(guī)則的復(fù)合材料樣品拴好，掛在彈簧測力計(jì)下端，測出石塊重力G；②將石塊浸沒在盛有適量水的燒杯中，讀出此時(shí)測力計(jì)示數(shù)為F示；3）計(jì)算表達(dá)式：石塊質(zhì)量m= ；
石塊受到的浮力為F浮=G﹣F示 ，
根據(jù)阿基米德原理：F浮=G﹣F示=ρ水gV排 ，
則石塊的體積：V=V排= ，石塊密度的表達(dá)式：ρ= = ．（4）復(fù)合材料的密度偏小，故在生活生產(chǎn)中，可以用該材料減輕飛機(jī)和汽車的質(zhì)量，以提高速度、節(jié)約能源等；
所以答案是：（1）一小塊形狀不規(guī)則的復(fù)合材料樣品、燒杯、彈簧測力計(jì)、細(xì)線、適量水；
2）①用細(xì)線將不規(guī)則的復(fù)合材料樣品拴好，掛在彈簧測力計(jì)下端，測出石塊重力G；②將石塊浸沒在盛有適量水的燒杯中，讀出此時(shí)測力計(jì)示數(shù)為F示；（3） ；（4）密度小，可以減輕飛機(jī)和汽車的質(zhì)量，以提高速度、節(jié)約能源等．