Question

20．同學們在驗證阿基米德原理時，進行了如圖所示的實驗．

（1）在觀察測力計的量程、分度值并正確調(diào)零后，為了準確測出物體的重力，應如何使用彈簧測力計？
（2）請你分析實驗時獲得的數(shù)據(jù)，寫出得出結(jié)論的具體過程．
（3）小浩同學實驗時發(fā)現(xiàn)F_浮大于G_排，請你分析引起F_浮大于G_排的原因可能有哪些？
（4）請你根據(jù)如圖的數(shù)據(jù)，計算出石塊的密度是2.6×10³kg/m³．

Answer 1

分析 （1）測力計在測量物體重力時應豎直拉著物體；
（2）根據(jù)阿基米德原理分析；
（3）當石塊接觸容器底部時會受到底部的支持力的作用；溢水杯沒有裝滿時會導致測量結(jié)果不準確；
（4）根據(jù)阿基米德原理求出物體的體積，根據(jù)密度公式求出物體的密度．

解答 （1）把物體懸掛在豎直的彈簧測力計下端的掛鉤上，當測力計和物體都靜止時，重力和拉力是一對平衡力，讀出測力計的示數(shù)．
（2）由阿基米德原理可知，物體受到的浮力等于其排開的液體收到的重力；
由圖可知：F_浮=G-F_拉=2.6N-1.6N=1N；G_排=G_桶水-G_桶=1.6N-0.6N=1N；
比較F_浮和G_排的大小關系得到F_浮=G_排所以阿基米德原理成立；
（3）當石塊接觸容器底部時會受到底部的支持力的作用；溢水杯沒有裝滿時會導致測量結(jié)果偏��；
（4）由阿基米德原理得：物體的體積為：
V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{1N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=1×10^-4m³；
物體的密度為：
ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{G}{gV}$=$\frac{2.6N}{10N/kg×1×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=2.6×10³kg/m³．
故答案為：（1）（1）（3）見解析；（4）2.6×10³．

點評 本題是探究影響浮力大小的因素實驗，考查了影響浮力的因素及控制變量法的應用，同時考查了有關浮力公式的應用，確定V_排相等是解決此題的關鍵．