Question

1．在“測量橡皮泥密度”的實驗中（如圖所示），同學們用彈簧測力計吊著一塊橡皮泥，在空氣中彈簧測力計的示數(shù)為0.54N，橡皮泥浸沒在水中時，彈簧測力計的示數(shù)為0.27N．
（1）橡皮泥浸沒在水中時受到的浮力是多少？
（2）橡皮泥排開水的體積是多少？
（3）橡皮泥的密度是多少？
（4）你認為實驗中應(yīng)該注意的事項有哪些？（寫出兩條即可）

Answer 1

分析 （1）已知橡皮泥的重力和浸沒在水中受到的拉力，兩者之差得到其浮力；
（2）已知橡皮泥受到的浮力和水的密度，利用阿基米德原理變形公式得到橡皮泥排開水的體積；
（3）已知橡皮泥浸沒，所以排開水的體積等于其體積；已知橡皮泥的重力，可以得到質(zhì)量；已知質(zhì)量和體積，利用公式ρ=$\frac{m}{V}$得到橡皮泥的密度；
（4）實驗過程中要保證測量方法和結(jié)果正確，盡可能減小誤差．

解答 解：
（1）橡皮泥受到的浮力為F_浮=G-F=0.54N-0.27N=0.27N；
（2）因為F_浮=ρ_水gV_排，
所以V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{0.27N}{1.0×{10}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=2.7×10^-5_m3；
（3）因為G=mg，
所以橡皮泥的密度為ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{{G}_{\;}}{{gV}_{排}}$=$\frac{5.4N}{{{10N/kg×2.7×10}^{-5}m}^{3}}$=2×10³kg/m³．
（4）①實驗中，橡皮泥不能接觸容器的底和側(cè)壁；②實驗時，橡皮泥應(yīng)該浸沒在水中；③彈簧測力計應(yīng)該在平衡狀態(tài)時讀數(shù)；④實驗前，彈簧測力計應(yīng)該調(diào) 0．
答：
（1）橡皮泥浸沒在水中時受到的浮力是0.27N；
（2）橡皮泥排開水的體積是2.7×10^-5_m3；
（3）橡皮泥的密度是2×10³kg/m³；
（4）①實驗中，橡皮泥不能接觸容器的底和側(cè)壁；②實驗時，橡皮泥應(yīng)該浸沒在水中．

點評 此題考查的是利用阿基米德原理及其變形公式測量固體密度的實驗過程，為我們提供了一種固體密度測量的簡單方法，值得借鑒．