Question

若給你一塊小木塊、一只量筒、水、酒精、一根細針，你能完成下列實驗中的哪幾種（ ）
①測出木塊的質量；②測出木塊的體積；③測出木塊的密度；④測出酒精的密度
⑤測出木塊所受水的浮力；⑥測出木塊所受酒精的浮力．
A．①②③
B．①②③④
C．①②③④⑤
D．①②③④⑤⑥

Answer 1

【答案】分析：用量筒內取適量的水，讀出體積v₁，將小木塊放入量筒的水中，木塊將漂浮，讀出體積v₂，可得排開水的體積，利用阿基米德原理可求木塊受到的浮力（⑤）；
根據漂浮條件可知木塊重，利用重力公式求木塊的質量（①）
用細針將木塊按入水中，讀出體積v₃，可得木塊的體積（②）；
利用密度公式求木塊的密度（③）
求出了木塊的質量，將木塊放入量筒的酒精中，木塊在酒精中也漂浮，受到酒精的浮力等于木塊重（⑥）；
讀出排開酒精的體積，利用阿基米德原理和漂浮條件求酒精的密度（④）．
解答：解：用量筒內取適量的水，讀出體積v₁，將小木塊放入量筒的水中，讀出體積v₂，
木塊排開水的體積：
v_排=v₂-v₁，
木塊受到的浮力：
F_浮=ρ_水v_排g=ρ_水（v₂-v₁）g；------------------------------⑤
∵木塊將漂浮，
∴木塊重：
G_木=F_浮=ρ_水（v₂-v₁）g；
木塊的質量：
m=ρ_水（v₂-v₁）；-----------------------------------------①
用細針將木塊按入水中，讀出體積v₃，木塊的體積：
v_木=v₃-v₁，-----------------------------------------------------②
木塊的密度：
ρ_木==ρ_水；--------------------------------------------------③
用量筒內取適量的水，讀出體積v₄，將小木塊放入量筒的酒精中，讀出體積v₅，
木塊在酒精中也漂浮，受到酒精的浮力：
F_浮酒精=G_木=ρ_水（v₂-v₁）g，-----------------------------------------------------⑥
排開酒精的體積：
v_排酒精=v₅-v₄，
根據阿基米德原理知：
F_浮酒精=ρ_酒精（v₅-v₄）g，
∴ρ_水（v₂-v₁）g=ρ_酒精（v₅-v₄）g，
ρ_酒精=ρ_水．-------------------------------------------------④
故選D．
點評：本題為力學綜合題，要求靈活運用所學公式，用所測得的量表示各物理量，涉及到設計實驗，有難度！