Question

某物理小组决定测量一块鹅卵石的密度，但是手边的测量工具只有量筒．他们设计了如图所示的实验装置．先把鹅卵石浸没在水杯内的水中，向矿泉水瓶中逐渐加水，当加入225 mL的水时，瓶子在如图甲所示的位置平衡．拿掉水杯后，再向瓶中加入150 mL的水，此时瓶子在如图乙所示的位置平衡．若不考虑鹅卵石的吸水性，忽略瓶子的质量，g取10 N/kg.求：

(1)鹅卵石在水中受到的浮力．

(2)鹅卵石的密度．

 

Answer 1

【答案】

（1）1.5N  （2）2.5×10³kg/m³

【解析】根据甲图

向上的力有水的重力=225/1000×10N=2.25N,浮力=ρ_水×g×V_石头

向下的力有石头的重力

根据乙图

向上的力有水的重力=375N/1000×10=3.75N

向下的力有石头的重力

说明石头的量力=3.75N

石头的质量=0.375kg

所以甲图中

向上的力有水的重力=225N/1000×10=2.25N,F_浮=ρ_水×g×V_石头

2.25N+F_浮=3.75N

石头受的F_浮=1.5N

ρ_水×g×V_石头=1.5N

V_石头=0.15/1000m³

m_石=0.15kg

ρ_石=0.375/(0.15/1000) kg/m³=2.5kg/m³