Question

【题目】学校物理老师设计了一个“巧妙测出不规则固体密度”的实验．该实验的装置如图所示，主要步骤如下（取g=10N/kg）：
①如图将两个已调好零刻度的弹簧测力计悬挂在铁架台下，将一溢水杯和另一空杯用细线拴在测力计下，向溢水杯中加入一定量的水，使水满过溢水口流入空杯中；
②当水不再流出时，如图（a）所示，读出弹簧测力计的读数G1和G2；
③将一不溶于水的小石块用细线拴住并慢慢放入溢水杯中，此时溢出的水全部流入另一杯中，当水不再流出时，读出弹簧测力计的读数G3和G4；
④根据以上数据，通过计算得出小石块密度．

（1）上述实验中，他测得G1=0.94N，G2=0.40N．G3和G4的读数如上图 (b)所示，则G3= N，G4=N；
（2）实验中，小石块排开水的重量是N，小石块的体积是m3；
（3）小石块的重量是N；
（4）通过以上数据，他得出小石块的密度是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）根据测力计的量程2.5N和分度值为0.1N，G3=1.1N，G4=0.5N；
（2）小石块排开水的重力：G排=0.5N﹣0.4N=0.1N，

根据阿基米德原理可知，小石块受到的浮力：F浮=G排=0.1N；

由图a、b可计算出小石块的重力：

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

小石块完全浸没，小石块的体积：

V=V排= =10﹣5m3；
（3）小石块的质量是m= ==0.026kg，

（4）则小石块的密度：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.
【考点精析】根据题目的已知条件，利用阿基米德原理和浮力大小的计算的相关知识可以得到问题的答案，需要掌握阿基米德原理：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体所受的重力．这个规律叫做阿基米德原理，即 F浮= G排 =ρ液gv排；浮力的公式为：F浮= G排 =ρ液gv排．