Question

【题目】【2016·永州卷】小云同学在学习了“阿基米德原理”后，发现用弹簧测力计也可以测出液体的密度．下面是他设计测量盐水密度的实验步骤：

（1）如图甲，把一个合金块用细线悬挂在弹簧测力计的挂钩上，测出合金块的重力G=4．0N；

（2）如图乙，将挂在弹簧测力计挂钩上的合金块浸没在盐水中，记下弹簧测力计的示数F= N；

（3）计算合金块浸没在盐水中所受到的浮力F浮= N；

（4）根据阿基米德原理计算该盐水的密度ρ= kg/m3．（ρ合金=8．0×103kg/m3、g取10N/kg）

实验完成后，小云同学继续思考：如果在步骤（2）中合金块只有部分浸入盐水中（如图丙），则按上述步骤测出的盐水密度比真实值要 （选填“偏大”或“偏小”）．

Answer 1

【答案】（2）3．4；（3）0．6；（4）1．2×103；偏小

【解析】（2）由图示可知，弹簧测力计的分度值为0．2N，合金块浸没在水中，弹簧测力计的示数F=3．4N；（3）合金块浸没在盐水中所受到的浮力等于物体的重力减去物体在液体中测力计的示数，故合金块所受浮力F浮=G﹣F=4．0N﹣3．4N=0．6N；（4）合金块的质量为：m=G/g=4．0N/10N/kg=0．4kg；合金块的体积即合金块排开盐水的体积：V排=V=m/ρ合金=0．4kg/8．0×103kg/m3=5×10﹣5m3；盐水的密度为：ρ盐水=F浮/V排g=0．6N/（5×10﹣5m3×10N/kg）=1．2×103kg/m3；由丙图可知：当合金块只有部分浸入盐水中时，测量的浮力偏小，根据：ρ盐水=F浮/V排g可知，则按上述步骤测出的盐水密度比真实值要偏小。