Question

如圖是在第四屆廣東省中學(xué)物理教師創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)?zāi)芰φ故窘涣骰顒?dòng)中，來(lái)自潮州的黃杰華老師設(shè)計(jì)的一個(gè)“巧妙測(cè)出不規(guī)則固體密度”的實(shí)驗(yàn)裝置圖，該實(shí)驗(yàn)的主要步驟和實(shí)驗(yàn)記錄如下：

①如圖20（a）將兩個(gè)已調(diào)好零刻度的彈簧測(cè)力計(jì)懸掛在鐵架臺(tái)下，將一溢水杯和另一空杯用細(xì)線(xiàn)拴在測(cè)力計(jì)下，向溢水杯中加入一定量的水，使水滿(mǎn)過(guò)溢水口流入空杯中；

②當(dāng)水不再流出時(shí)，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)G₁=0.94N和G₂=0.40N；

③如圖20（b）將一不溶于水的小石塊用細(xì)線(xiàn)拴住并慢慢放入溢水杯中，此時(shí)溢出的水全部流入另一杯中，當(dāng)水不再流出時(shí)，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)G₃=1.1N和G₄=0.5N；

根據(jù)以上數(shù)據(jù)，取g=10N/㎏，ρ_水=1.0×10³㎏/m³，請(qǐng)計(jì)算：

（1）小石塊受到的浮力是多少？

（2）小石塊的體積是多少？

（3）小石塊的密度是多少？

Answer 1

（1）0.1N（2）1×10^-5 m³（3）2.6×10³kg/m³

【解析】

試題分析：（1）小石塊受到的浮力等于排開(kāi)水的重量：

．

（2）流入空杯的水重0.1N，所以流入空杯的水的質(zhì)量為，

流入空杯中水的體積．

小石塊浸沒(méi)在水中，小石塊的體積等于流入空杯的水的體積，所以小石塊的體積為10^-5m³．

（3）小石塊的重力等于現(xiàn)在溢水杯中水和小石塊的重加上流入空杯的水重減去原來(lái)溢水杯中的水重：

所以小石塊的質(zhì)量是

小石塊的密度：．

考點(diǎn)：固體的密度測(cè)量實(shí)驗(yàn)；物理學(xué)方法．

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