老師取出兩只燒杯,內(nèi)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(qū)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(shù)F,就可以計算出液體的密度,區(qū)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.
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(qū)分出清水和鹽水;
要用這種方法區(qū)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.
分析:根據(jù)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(jié)論.
點評:本題考查區(qū)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.