Question

2．如圖所示．是某同學(xué)測量某種液體密度的過程：將小石塊掛在彈簧測力計下方，在空氣中稱得重3N，然后將小石塊浸沒在水中，彈簧測力計示數(shù)為2N，浸沒在另一種液體中時，彈簧測力計的示數(shù)為2.2N（不考慮其吸水）．請你根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，求：
（1）小石塊的質(zhì)量；
（2）小石塊的體積；
（3）液體的密度．（g取10N/kg）

Answer 1

分析 （1）知道石塊重力，利用G=mg求其質(zhì)量；
（2）利用稱重法F_浮=G-F_示求石塊在水中受到的浮力；再利用阿基米德原理F_浮=ρ_水V_排g求石塊排開水的體積，即石塊的體積；
（3）利用稱重法F_浮=G-F_示求石塊在液體中受到的浮力；再利用阿基米德原理F_浮=ρ_液V_排g求液體的密度．

解答 解：
（1）在空氣中稱得石塊重G=3N，
石塊的質(zhì)量：
m=$\frac{G}{g}$=$\frac{3N}{10N/kg}$=0.3kg；
（2）石塊受到水的浮力：
F_浮水=G-F_示水=3N-2N=1N，
因為石塊浸沒水中，根據(jù)F_浮=ρ_水V_排g可得石塊的體積：
V=V_排水=$\frac{{F}_{浮水}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{1N}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=1×10^-4m³；
（3）石塊受到另一種液體的浮力：
F_浮液=G-F_示液=3N-2.2N=0.8N，
因為石塊浸沒在另一種液體中，排開液體的體積：
V_排液=V=1×10^-4m³；
根據(jù)F_浮=ρ_液V_排g可得另一種液體的密度：
ρ_液=$\frac{{F}_{浮液}}{{V}_{排液}g}$=$\frac{0.8N}{1×1{0}^{-4}{m}^{3}×10N/kg}$=0.8×10³kg/m³；
答：（1）小石塊的質(zhì)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 本題考查了學(xué)生對重力公式、密度公式、阿基米德原理的掌握和運用，利用好“稱重法測浮力”求出金屬塊在水和液體中受到的浮力是本題的突破口．