Question

9．小明在溪邊撿到一個(gè)形狀不規(guī)則的漂亮小石塊，拿在手里沉甸甸的，他想測(cè)出小石塊的密度，但手邊只有彈簧秤，于是他找來(lái)一根細(xì)線和一個(gè)盛有水的燒杯，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)（g取10N/kg）：
（1）將小石塊懸掛在彈簧秤下，示數(shù)如左圖所示，則小石塊的重力為2.6N；
（2）將小石塊慢慢浸入水中，彈簧秤示數(shù)將逐漸變�。ㄟx填“變大”、“變小”或“不變”）；小石塊浸沒(méi)到水中后，彈簧秤的示數(shù)如圖所示，此時(shí)小石塊在水中所受的浮力為1N；小石塊的體積為10^-4m³；
（3）由此可計(jì)算出小石塊的密度為2.6×10³kg/m³；
（4）若將右圖燒杯中的清水換成鹽水，彈簧秤的示數(shù)將變�。ㄟx填“變大”、“變小”或“不變”）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)每一個(gè)大格和每一個(gè)小格代表的示數(shù)，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)．
（2）小石塊浸入水中，石塊將受到浮力的作用，拉力變��；
根據(jù)重力=拉力+浮力的關(guān)系計(jì)算出小石塊在水中所受的浮力；
知道浮力、液體密度，根據(jù)阿基米德原理求出物體排開(kāi)液體的體積，等于小石塊的體積．
（3）知道質(zhì)量和體積，根據(jù)密度公式求出密度；
（4）根據(jù)阿基米德原理，物體在液體中受的浮力大小還與液體的密度有關(guān)，排開(kāi)液體的體積相同，液體的密度越大，所受浮力越大．

解答 解：（1）每一個(gè)大格代表1N，每一個(gè)小格代表0.2N，彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)得小石塊的重力G=2.6N．
（2）小石塊慢慢浸入水時(shí)，受到重力、拉力、浮力作用，重力=拉力+浮力，根據(jù)阿基米德原理，液體的密度不變，排開(kāi)液體的體積增大，浮力增大，重力不變，彈簧測(cè)力計(jì)的拉力變小．
如圖，小石塊浸沒(méi)到水中后，彈簧秤的示數(shù)為1.6N，
F_浮=G-F_拉=2.6N-1.6N=1N．
由F_浮=ρ_液gV_排得，小石塊浸沒(méi)在水中，V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{1N}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=10^-4 m³．
（3）小石塊的質(zhì)量：
m=$\frac{G}{g}$=$\frac{2.6N}{10N/kg}$=0.26kg，
ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{0.26kg}{{1{0}^{-4}m}^{3}}$=2.6×10³kg/m³．
（4）小石塊浸沒(méi)液體中，排開(kāi)液體的體積不變，若將右圖燒杯中的清水換成鹽水，液體的密度變大，由F_浮=ρ_液gV_排得，石塊受到的浮力將變大，彈簧秤的示數(shù)將變小．
故答案為：（1）2.6；（2）變�。�1；10^-4；（3）2.6×10³；（4）變�。�

點(diǎn)評(píng) 本題利用浮力的方法測(cè)量小石塊的密度，宗旨仍然需從密度的測(cè)量原理入手，要掌握根據(jù)浮力測(cè)量物體體積的方法，這種情況比較適合于較大體積的物體，從側(cè)面考查了對(duì)阿基米德原理公式的應(yīng)用．