Question

【題目】小云同學(xué)在學(xué)習(xí)了“阿基米德原理”后，發(fā)現(xiàn)用彈簧測(cè)力計(jì)也可以測(cè)出液體的密度，下面是他設(shè)計(jì)測(cè)量鹽水密度的實(shí)驗(yàn)步驟：

（1）如圖甲，把一個(gè)合金塊用細(xì)線懸掛在彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤上，彈簧秤的示數(shù)是4.0N，則合金塊的重力_____N；合金塊的體積_____m3．（ρ合金＝8.0×103kg/m3，g取10N/kg）

（2）如圖乙，將掛在彈簧測(cè)力計(jì)掛鉤上的合金塊浸沒(méi)在鹽水中，彈簧秤的示數(shù)F＝_____N，則合金塊浸沒(méi)在鹽水中所受到的浮力F浮＝_____N；

（3）根據(jù)阿基米德原理計(jì)算該鹽水的密度ρ＝_____kg/m3．（ρ合金＝8.0×103kg/m3、g取10N/kg）實(shí)驗(yàn)完成后，小云同學(xué)繼續(xù)思考：如果在步驟（2）中合金塊只有部分浸入鹽水中（如圖丙），則按上述步驟測(cè)出的鹽水密度比真實(shí)值要_____（選填“偏大”或“偏小”）。

Answer 1

【答案】4.0 5×10﹣5 3.4 0.6 1.2×103 偏小

【解析】

（1）把一個(gè)合金塊用細(xì)線懸掛在彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤上，物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，受到的重力與掛鉤對(duì)物體的拉力為平衡力，大小相等；而掛鉤對(duì)物體的拉力與物體對(duì)掛鉤的拉力大小為作用力和反作用力，根據(jù)力的相互作用性，大小相等，故物體的重力等于測(cè)力計(jì)的示數(shù)4N；

合金塊的體積：

；

（2）彈簧測(cè)力計(jì)的分度值為0.2N，合金塊浸沒(méi)在鹽水中，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F＝3.4N；

合金塊浸沒(méi)在鹽水中所受到的浮力等于物體的重力減去物體在液體中測(cè)力計(jì)的示數(shù)；

即合金塊所受浮力：

F浮＝G﹣F＝4.0N﹣3.4N＝0.6N；

（3）合金塊的體積即合金塊浸沒(méi)時(shí)排開(kāi)鹽水的體積，

根據(jù)阿基米德原理：F浮＝ρ鹽水gV排＝ρ鹽水gV，

鹽水的密度為：

；

由丙圖可知：當(dāng)合金塊只有部分浸入鹽水中時(shí)，測(cè)力計(jì)示數(shù)F增大，根據(jù)F浮＝G﹣F，測(cè)量的浮力F浮偏小，計(jì)算過(guò)程中合金塊的體積大于合金塊排開(kāi)的鹽水的體積；

根據(jù)可知，則按上述步驟測(cè)出的鹽水密度比真實(shí)值要偏小。