Question

小君和小敏在路上撿到了兩個小金屬塊，他們想用這兩個金屬塊做實(shí)驗(yàn)，于是她們向物理老師借了一些器材各自做了自己的實(shí)驗(yàn)，她們的實(shí)驗(yàn)如下：

（l）小君想測量其中一金屬塊的密度，以下是她的實(shí)驗(yàn)步驟：
①用調(diào)節(jié)好的天平測金屬塊的質(zhì)量，天平平衡時，右盤中所加的祛碼和游碼位置如圖乙所示．則所測金屬塊的質(zhì)量是

54.4

g．
②把金屬塊放人裝有60cm³水的量筒中，液面上升的位置如圖甲所示，則金屬塊的體積是

20

cm³．該金屬塊的密度ρ=

2.72×10³

kg/m³．
（2）小敏想用另一金屬塊做浮力實(shí)驗(yàn)，下面是她的實(shí)驗(yàn)步驟：用彈簧測力計(jì)測出金屬塊的重力為3N，再將金屬塊慢慢浸沒在水中，在還沒有完全浸沒前，彈簧測力計(jì)的示數(shù)

變小

（選填“變小”、“不變”、“變大”）．并最終靜止在水中，如圖丙所示．
①圖丙中彈簧測力計(jì)的示數(shù)是

1.2

N，則金屬塊所受浮力是

1.8

N．
②如果此時細(xì)繩斷了，則金屬塊在水中會

下沉

（選填“下沉”、“上浮”、“懸浮”）小敏通過上面的實(shí)驗(yàn)還計(jì)算出這個金屬塊的密度ρ=

1.67×10³

kg/m³（保留兩位有效數(shù)據(jù)）．

Answer 1

分析：（1）①金屬塊的質(zhì)量等于砝碼的質(zhì)量加游碼在標(biāo)尺上所對的刻度值，注意標(biāo)尺的分度值；
②讀出金屬塊和水的總體積，則金屬塊體積等于V_總-V水，讀數(shù)時注意量筒的分度值，視線與液面的凹底相平；
根據(jù)ρ=

m

V

計(jì)算出金屬塊的密度；
（2）根據(jù)液體密度不變，物體受到的浮力隨排開液體的體積的增大而增大判斷測力計(jì)的示數(shù)變化；
①根據(jù)圖丙讀出測力計(jì)的示數(shù)，注意分度值，則F_浮=G-F；
②掌握物體的浮沉條件，若重力大于浮力，則物體下沉；
根據(jù)V=V_排=

F浮

ρ液g

計(jì)算出物體的體積，從而可以計(jì)算出物體的密度．

解答：解：（1）①由圖乙知，標(biāo)尺的分度值為0.2g，金屬塊的質(zhì)量為m=20g+20g+10g+4.4g=54.4g；
②由圖甲知，金屬塊和水的總體積為80cm³，所以金屬塊的體積V=80cm³-60cm³=20cm³；
ρ=

m

V

=

54.4g

20cm3

=2.72g/cm³=2.72×10³kg/m³；
（2）將物體浸入水的過程中，受到的浮力變大，所以測力計(jì)的示數(shù)變小；
①由圖丙知，測力計(jì)的分度值為0.2N，所以F=1.2N；
F_浮=G-F=3N-1.2N=1.8N；
所以V=V_排=

F浮

ρ水g

=

1.8N

1.0×103kg/m3×10N/kg

=1.8×10-4m³；
ρ=

m

V

=

G

gV

=

3N

10N/kg×1.8×10-4m3

=1.67×10³kg/m³．
故答案為：（1）①54.4；②20；2.72×10³kg/m³；（2）變小；①1.2；1.8；②下沉；1.67×10³．

點(diǎn)評：此題是測量石塊密度的實(shí)驗(yàn)，考查了天平、量筒的讀數(shù)及密度的計(jì)算，同時涉及到了浮力公式的應(yīng)用，（2）是常用的測量物體密度的方法，要注意掌握．