Question

【題目】小紅同學(xué)在測(cè)量石塊密度的實(shí)驗(yàn)中，將一只燒杯放在電子秤的托盤上，燒杯中倒入適量的水，然后用一根細(xì)線吊著石塊緩慢放入水中直至沉底(如圖甲所示).小紅根據(jù)電子秤的示數(shù)畫出了壓力隨時(shí)間變化的F-t物理圖像(石塊下表面剛接觸水面時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí))，如圖乙所示.

(1)石塊質(zhì)量為______g，體積為______cm3，密度為______kg/m3.

(2)t1、t2、t3時(shí)刻石塊受到的浮力分別為F1、F2、F3，則F1______F2______F3 (選填“>”、 “=”、“<”)

(3)若實(shí)驗(yàn)中將燒杯換成裝滿水的溢水杯，如圖丙所示(圖甲與圖丙中水與容器總質(zhì)量相同)，請(qǐng)?jiān)趫D丁中畫出石塊緩慢放入水中直至觸底前，托盤受到的壓力F隨時(shí)間t變化的F-t圖像(圖丁中t0時(shí)刻石塊剛好觸底).

（________）

Answer 1

【答案】150 50 < <

【解析】

第一空．由圖乙知道，燒杯和水的重力是1.5N，當(dāng)石塊沉底時(shí)，電子秤受到的壓力=燒杯和水的總重+石塊的重力=3.0N，所以，石塊的重力是：G石=3.0N-1.5N=1.5N，由G=mg知道，石塊的質(zhì)量是：
=150g ；

第二空．由圖乙知道，石塊全部浸沒(méi)時(shí)，受到的浮力F浮是2.0N-1.5N=0.5N，由F浮=ρ液 gV排知道，石塊的體積是：

；

第三空．由 知道，，石塊的密度是：

第四空．根據(jù)題意知道，t1、t2、t3時(shí)刻石塊受到的浮力分別是對(duì)應(yīng)時(shí)刻電子秤的示數(shù)-燒杯和水的重力，由圖乙知道，F1、F2、F3的關(guān)系是：F1<F2<F3，

第五空．由第四空知道F2<F3，

第六空．根據(jù)題意知道，電子秤受到的壓力=燒杯和水的總重+浮力，又因?yàn)?/span>F浮=G排，所以，石塊緩慢放入水中直至觸底前，電子秤受到的壓力不變，始終是1.5N，故托盤受到的壓力F隨時(shí)間t變化的F-t圖像如下：