Question

16．如圖是一個“巧妙測出不規(guī)則固體密度”的實驗，主要步驟如下（取g=10N/kg）
A．零刻度的彈簧測力計懸掛在鐵架臺下，將一溢水杯和另一空杯用細線拴在測力計下，向溢水杯中加入一定量的水，使水滿過溢水口流入空杯中；
B．當(dāng)水不再流出時，讀出彈簧測力計的讀數(shù)G₁和G₂；
C．將一不溶于水的小石塊用細線拴住并慢慢放入溢水杯中，此時溢出的水全部流入另一杯中，當(dāng)水不再流出時，讀出彈簧測力計的讀數(shù)G₃和G₄；
D．根據(jù)以上數(shù)據(jù)，通過計算得出小石塊的密度ρ．
（1）上述實驗中，他測得G₁=0.94N，G₂=0.40N；G₃和G₄的讀數(shù)如圖乙所示，則G₃=1.1N，G₄=0.5N．
（2）實驗中，小石塊排開水的重力是0.1N，小石塊的體積是10^-5m³．
（3）小石塊的重力是0.26N．
（4）通過以上數(shù)據(jù)，他得出小石塊的密度是2.6×10³kg/m³．
（5）若小石塊是質(zhì)地為會吸水的大理石，則用此種方法測出的石塊密度變大（選填“變大”、“變小”或“不變”），理由是大理石排開水的體積變�。�

Answer 1

分析 （1）根據(jù)測力計的量程和分度值，讀出示數(shù)即可；
（2）小石塊排開水的重力等于右側(cè)小杯增加的重力．知道小石塊排開水的重力，根據(jù)G=mg求出排開水的質(zhì)量，根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$求出排開水的體積，即小石塊的體積．
（3）小石塊的重力等于現(xiàn)在溢水杯中水和小石塊的重加流入空杯的水重再減去原來溢水杯中的水重．
（4）知道小石塊的重力求出小石塊的質(zhì)量．知道小石塊的質(zhì)量和體積，根據(jù)密度公式求出小石塊的密度．
（5）根據(jù)公式ρ=$\frac{m}{V}$來判斷所測得密度的變化．

解答 解：（1）根據(jù)測力計的量程2.5N和分度值為0.1N，G₃=1.1N，G₄=0.5N；
（2）小石塊排開水的重力G_排=G₄-G₂=0.5N-0.4N=0.1N．
流入空杯的水重0.1N，所以流入空杯的水的質(zhì)量為m_排=$\frac{{G}_{排}}{g}$=$\frac{0.1N}{10N/kg}$=0.01kg=10g，
則V_排=$\frac{{m}_{排}}{{ρ}_{水}}$=$\frac{10g}{1g/c{m}^{3}}$=10cm³．
小石塊浸沒在水中，小石塊的體積等于流入空杯的水的體積，
所以V_石=V_排=10cm³．
（3）小石塊的重力G_石=G₃+G_排-G₁=1.1N+0.1N-0.94N=0.26N．
（4）小石塊的質(zhì)量是m_石=$\frac{{G}_{石}}{g}$=$\frac{0.26N}{10N/kg}$=0.026kg=26g；
小石塊的密度：ρ=$\frac{{m}_{石}}{{ρ}_{石}}$=$\frac{26g}{10c{m}^{3}}$=2.6g/cm³=2.6×10³kg/m³．
（5）石塊吸水則排開水的體積變小，根據(jù)公式ρ=$\frac{m}{V}$，則所測密度變大．
故答案為：
（1）1.1； 0.5．（2）0.1； 10^-5．（3）0.26．（4）2.6×10³．（5）變大；大理石排開水的體積變小．

點評 本題關(guān)鍵知道物體所受浮力等于物體排開的液體的重力，難點是根據(jù)浮力公式求石塊的體積．重點是求石塊的密度．