Question

23、老師取出兩只燒杯，內盛清水和鹽水（ρ_鹽水=1.1g/cm³），一塊體積為10cm³的石塊，一只分度值為0.1N、量程為5N的彈簧測力計，要求同學們利用浮力的原理，區分出兩只燒杯中各裝何種液體．王明同學想：只要測出石塊的重力G，測出石塊浸沒液體中后彈簧測力計的示數F，就可以計算出液體的密度，區分出清水和鹽水．你認為行嗎？請說出你的理由；如果不行，請說出你的改進方法．

Answer 1

分析：根據阿基米德原理F_浮=ρgV求出石塊浸沒水中和鹽水中所受的浮力；再與測力計的分度值進行比較即可得出結論．

解答：解：這種方法不行．
因為10cm³的石塊浸沒在水中受到的浮力為F_浮水=ρ_水gV_排=1000kg/m³×10N/kg×10×10^-6m³=0.1N；
浸沒在鹽水中受到的浮力為F_浮鹽=ρ_鹽gV_排=1100kg/m³×10N/kg×10×10^-6m³=0.11N；
如果用分度值為0.1N的彈簧測力計測小石塊浸沒在兩種液體中受到的浮力，將不能明顯地顯示浮力大小的差異，從而不能區分出清水和鹽水；
要用這種方法區分出清水和鹽水，應換用分度值更小的彈簧測力計，或換用體積更大的石塊進行測量．

點評：本題考查區分物體的方法；關鍵是阿基米德原理的應用，本題還考查利用重力差法求物體浮力對測力計和物體體積的要求．