Question

16．如圖所示，是小鷹同學測量某種液體密度的過程，請你裉據實驗數據，求：
（1）小石塊的質量；
（2）小石塊的體積；
（3）液體的密度．（g取10N/kg）

Answer 1

分析 （1）小石塊在空氣中時彈簧測力計的示數即為小石塊的重力，根據G=mg求出小石塊的質量；
（2）由圖可知小石塊完全浸沒時彈簧測力計的示數，根據稱重法求出小石塊受到的浮力，根據阿基米德原理求出小石塊排開水的體積即為小石塊的體積；
（3）由圖可知小石塊完全浸沒在液體中彈簧測力計的示數，根據稱重法求出小石塊受到的浮力，根據阿基米德原理求出液體的密度．

解答 解：（1）小石塊的重力G=3N，
由G=mg可得，小石塊的質量：
m=$\frac{G}{g}$=$\frac{3N}{10N/kg}$=0.3kg；
（2）小石塊完全浸沒在水中時，彈簧測力計的示數F′=2N，
小石塊浸沒在水中時受到的浮力：F_浮=G-F′=3N-2N=1N，
因物體浸沒時排開液體的體積和自身的體積相等，
所以由F_浮=ρgV_排可得，小石塊的體積：
V=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{1N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=1×10^-4m³；
（3）小石塊完全浸沒在液體中時，彈簧測力計的示數F″=2.2N，
小石塊浸沒在液體中受到的浮力：F_浮′=G-F″=3N-2.2N=0.8N，
石塊浸沒在液體中和浸沒在水中排開液體的體積相等，
由F_浮=ρ_液gV_排可得，液體的密度：
ρ_液=$\frac{{F}_{浮}′}{gV}$=$\frac{0.8N}{10N/kg×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=0.8×10³kg/m³．
答：（1）小石塊的質量為0.3kg；
（2）小石塊的體積為1×10^-4m³；
（3）液體的密度為0.8×10³kg/m³．

點評 本題考查了重力公式和稱重法求浮力、阿基米德原理的應用，知道物體浸沒時排開液體的體積和自身的體積相等是關鍵．