Question

10．小李同學(xué)為了測(cè)量某種液體的密度和實(shí)心金屬塊的密度，他先在彈簧秤上掛上金屬塊，靜止時(shí)彈簧秤示數(shù)如圖甲所示，然后將金屬塊浸沒(méi)在盛滿(mǎn)該液體的溢水杯中，此時(shí)彈簧秤示數(shù)如圖乙所示，溢出液體在量筒中液面位置如圖乙所示．取g=10N/kg．求：
（1）實(shí)心金屬塊的重力；
（2）實(shí)心金屬塊的質(zhì)量；
（3）實(shí)心金屬塊的密度；
（4）實(shí)心金屬塊所受的浮力；
（5）液體的密度．

Answer 1

分析 （1）從圖中讀出實(shí)心金屬塊的重力；
（2）利用G=mg計(jì)算實(shí)心金屬塊的質(zhì)量；
（3）因?qū)嵭慕饘賶K浸沒(méi)在液體中，排出液體的體積就是實(shí)心金屬塊的體積，由量筒讀出，根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$計(jì)算出實(shí)心金屬塊的密度．
（4）利用二次稱(chēng)重法求解浮力，
（5）根據(jù)阿基米德原理F_浮=ρ_液gV_排變形求出液體的密度；

解答 解：（1）由圖可知，彈簧測(cè)力計(jì)的分度值為0.2N，實(shí)心金屬塊的重力G=3.2N；
（2）實(shí)心金屬塊的質(zhì)量m=$\frac{G}{g}$=$\frac{3.2N}{10N/kg}$=0.32kg；
（3）由乙圖可知，從溢水杯溢出液體的體積：V_溢=V_排=50cm³=50×10^-6m³，
因?yàn)閷?shí)心金屬塊完全浸沒(méi)，所以實(shí)心金屬塊的體積V=_溢=V_排=50cm³=50×10^-6m³，
實(shí)心金屬塊密度ρ_金=$\frac{m}{V}$=$\frac{0.32kg}{50×1{0}^{-6}{m}^{3}}$=6.4×10³kg/m³；
（4）由乙圖可知，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F_示=2.6N，
實(shí)心金屬塊受到的浮力：F_浮=G-F_示=3.2N-2.6N=0.6N，
（5）根據(jù)阿基米德原理F_浮=ρ_液gV_排得：
ρ_液=$\frac{{F}_{浮}}{g{V}_{排}}$=$\frac{0.6N}{10N/kg×50×1{0}^{-6}{m}^{3}}$=1.2×10³kg/m³；
答：（1）實(shí)心金屬塊的重力為3.2N；
（2）實(shí)心金屬塊的質(zhì)量為0.32kg；
（3）實(shí)心金屬塊的密度為6.4×10³kg/m³；
（4）實(shí)心金屬塊所受的浮力為0.6N；
（5）液體的密度為1.2×10³kg/m³．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了學(xué)生對(duì)密度公式、阿基米德原理的了解與掌握，讀數(shù)是解題的關(guān)鍵，靈活運(yùn)用稱(chēng)重法測(cè)浮力（F_浮=G_A-F_示）也是關(guān)鍵．