题目内容
【题目】为了探究石块浸没在水中所受浮力和它排开水的重力之间的关系,并借用水的密度水求出该石块的密度石,某同学进行了如图甲、乙、丙、丁四次测量(弹簧测力计读数分别为F1、F2、F3、F4)。
甲:把石块浸没在水面恰好与溢口相平的溢杯中,用空杯接从溢杯里被石块排开的水,读出此时弹簧测力计的示数。
乙:用弹簧测力计测出石块所受的重力。
丙:用弹簧测力计测出接了水后杯子和水的总重。
丁:用弹簧测力计测出空杯所受的重力。
(1)你觉得合理的实验顺序是_____。
(2)实验表明,(石块所受浮力)_____=_____(石块排开水的重力)(用F1、F2、F3、F4表示)。
(3)则ρ石=_____(用ρ水、F2、F3、F4表示)。
【答案】丁乙甲丙 F2﹣F1 F3﹣F4
【解析】
(1)(2)实验中要先测石块的重力和空桶的重力,然后再把石块没入水中,测出石块受到的拉力,根据称重法求出浮力;最后再测出桶和溢出水的重力得出排开水的重力;根据阿基米德原理可知,如果物体排开液体的重力和受到的浮力相等;
(3)已知F2为石块的重力,则石块的质量m=,利用F浮=ρ水gV排求得石块排开水的体积,由图可知,石块全部浸没在水中,则V排=V物,再利用ρ=即可求得石块的密度.
(1)减小测量误差,正确的顺序是测出空桶重力→石块重力→石块浸入水中,读出弹簧测力计示数→测出小桶和排开水的总重力,即丁、乙、甲、丙(或乙、丁、甲、丙);
(2)由题可知,浮力等于石块的重力减在水中的拉力,则F浮=F2F1;
排开液体的重力等于水和桶的重力减空桶的重力,则G排=F3F4;
(3)石块的质量m=,
由F浮=ρ水gV排可得V排=,
石块全部浸没在水中,则V排=V物,
石块的密度:ρ=ρ水
【题目】为了判断一个小铁球是不是空心的,小明测得如下数据:
铁球的质量m/g | 量筒内水的体积V水/mL | 量筒内水和铁球的总体积V总/mL |
790 | 100 | 300 |
(1)通过计算判断该小铁球是空心的,还是实心的?
(2)空心部分的体积是多少?
(3)若将小铁球的空心部分注满水后,则整个铁球受到的重力是多少牛?(ρ铁=7.9×103㎏/m3, g取10N/kg)