Question

【題目】小芳在弟弟的玩具中找到了一塊小積木，小積木表面涂有防水漆（體積可忽略），她將積木投入水中，發(fā)現(xiàn)積木處于漂浮狀態(tài)，于是她非常想測(cè)出這塊小積木的密度，老師給她提供的實(shí)驗(yàn)器材如下：大量筒一個(gè)，細(xì)線（體積可忽略）、體積跟小積木差不多的圓柱體鐵塊一個(gè)， 細(xì)長(zhǎng)鋼針一個(gè)，還有足量的水，請(qǐng)幫她完成實(shí)驗(yàn)：

實(shí)驗(yàn)要求：

(1)寫出實(shí)驗(yàn)方案；（要有必要的文字及測(cè)量的物理量，也可畫圖說明）

(2)寫出小積木密度的表達(dá)式。（用已知量和測(cè)量量表示，水的密度可用ρ水表示）

Answer 1

【答案】(1)見解析； (2)

【解析】

(1)根據(jù)題意，實(shí)驗(yàn)方案如下：

①在量簡(jiǎn)中倒入適量的水，記下水的體積V1；

②將小積木放入量簡(jiǎn)中，待其漂浮靜止時(shí)記下水的體積V2；

③用細(xì)鋼針將小積木完全壓入水中，記下此時(shí)水的體積V3。

(2)由①②知道，積木漂浮時(shí)排開水的體積

V排 =V2 -V1

由阿基米德原理知道，木塊的重力

G木 =m木 g=F浮 =ρ水 V排 g=ρ水（V2 -V1 ）g

所以，積木的質(zhì)量

m木 =ρ水（V2 -V1 ）

由①③知道積木的體積

V木 =V3 -V1

由知道，積木的密度