Question

【題目】小明用符合實驗要求的圓柱體物塊、小球、細線、量筒和適量的水測量某未知液體的密度．圖中是小明正確測量過程的示意圖．已知水的密度為1×103kg/m3，(g=10N/kg)．實驗過程如下：

①將適量的水倒入量筒中，如圖甲所示，量筒中水面所對應的示數為50cm3．

②把拴有小球的物塊置于量筒內，并先使小球浸沒在水中，如圖乙所示，量筒中水面所對應的示數為54cm3．

③將拴有小球的物塊置于量筒內的水中，如圖丙所示，量筒中水面所對應的示數為74cm3．

④將待測液體倒入另一量筒中，如圖丁所示，記錄量筒中待測液體的體積．

⑤將上述石子和物塊擦干后，置于量筒內的待測液體中，如圖戊所示，量筒中液面所對應的示數為70cm3．由以上實驗可知：

(1)在圖丙中小球和物塊在水中所受的總浮力為_______N；

(2)待測液體的密度為____kg/m3

(3)在圖丙中，若物塊浸沒在水中的體積為其4/5，則在圖丙與圖戊兩圖，物塊露出液面的高度之比為____．

Answer 1

【答案】 0.24N 1.2×103kg/m3 5/ 9

【解析】（1）由圖丙和圖甲可得，小球和物塊排開水的體積V=V3-V1=74cm3-50cm3=24cm3=2.4×10-5m3，

由可得，排開水的質量

根據阿基米德原理可得，小球和物塊在水中所受的總浮力

F浮=G排=m排g=0.024kg×10N/k=0.24N

（2）由圖丁所示，未知液體的體積V1液=50cm3，

如圖戊所示，量筒中水面所對應的示數V2液=70cm3

小球和物塊排開液體的體積V液=V2液-V1液=70cm3-50cm3=20cm3=2×10-5m3，

已知小球和物塊在未知液體中漂浮，根據F浮=G排=G=0.24N，可得：ρ液gV液=G=0.24N，

（3）由圖甲、乙可知，小球的體積V球=54cm3-50cm3=4cm3，

圖丙中物塊排開水的體積V排1=74cm3-50cm3-4cm3=20cm3，

物體的體積，

物體露出水面的體積V露1=V-V排1=25cm3-20cm3=5cm3

圖戊中物塊排開液體的體積V排2=70cm3-50cm3-4cm3=16cm3，

物塊露出液面的體積V露2=V-V排2=25cm3-16cm3=9cm3，

則圓柱體在丙戊兩圖中，露出液面的高度之比