Question

在北京奥运会上获得比赛前三名的选手都将挂上既体现奥运理念，又体现中华民族特色的奖牌--用一种玉石制作然后分别镀上金、银、铜而成的奖牌．刘星是个爱动脑筋的孩子，当他得到一小块制作奥运奖牌余下的玉石材料后，立即着手利用家里的弹簧秤测这种材料的密度．请你和刘星一起来完成测量过程．（g取10N/kg）
（1）如图1所示用细线拴住玉石块，用弹簧秤测出其所受重力，这时弹簧秤示数是

 

N，从而可计算出玉石块的质量．
（2）如图2所示让玉石块完全浸入水中，从图中弹簧秤的示数可算出玉石块所受的浮力是

 

N．
（3）利用以上测量数据可计算出玉石块的密度是

 

kg/m³．

Answer 1

分析：（1）弹簧测力计的分度值是0.2N，指针在3N以下3小格处，示数为3.6N．这就是玉石的重力，除以g就是玉石的质量．
（2）玉石浸没在水中，弹簧测力计的示数减小了，减小的示数就是浮力．
（3）根据浮力的计算公式F_浮=ρ_液V_排g，求出玉石排开液体的体积，也就是玉石的体积，用玉石的质量除以玉石的体积就是玉石的密度．

解答：解：（1）弹簧测力计的示数，即玉石的重力G=3.6N；
玉石的质量m=

G

g

=

3.6N

10N/kg

=0.36kg．
（2）玉石块所受的浮力F_浮=G-F_示=3.6N-2.8N=0.8N．
（3）玉石浸没在水中，玉石的体积等于玉石排开水的体积V=V排=

F浮

ρ水g

=

0.8N

1.0×103kg/m3×10N/kg

=0.8×10-4m3
玉石的密度ρ=

m

V

=

0.36kg

0.8×10-4m3

=4.5×103kg/m3
故答案为：3.6；0.8；4.5×10³．

点评：此题主要考查的是根据浮力知识来测量物体的密度，这是一道力学的综合题，解答的关键是物体体积的计算．