Question

【题目】受阿基米德辨别真假皇冠故事的启发，小明设计了一个测量碗的密度的探究实验，实验步骤及实验数据如图所示．根据实验数据，请计算结果：（1mL=1×10﹣6m3）

（1）乙图中碗受到的浮力为 N；
（2）由丙图可知碗的体积为 m3；
（3）碗的质量为 kg；
（4）碗的密度为 kg/m3 ．

Answer 1

【答案】
（1）0.6
（2）3×10-5
（3）0.06
（4）2×103
【解析】（1）由图甲知，水的体积V1=500mL，由图乙知，水与碗所排开水的总体积V2=560mL，碗所排开水的体积：V排=V2-V1=560mL-500mL=60mL=60cm3；碗所排开水的质量：m排=ρ水V排=1g/mL×60mL=60g=0.06kg；根据阿基米德原理可得，乙图中碗受到的浮力：F浮=G排=m排g=0.06kg×10N/kg=0.6N

（2）由图甲知，水的体积V1=500mL，由图丙知，碗和水的总体积V3=530mL，则碗的体积：V=V3-V1=530mL-500mL=30mL=30cm3=3×10-5m3；

（3）碗漂浮在水面上时，碗受竖直向下的重力G碗=m碗g，竖直向上的浮力F浮=G排，碗处于平衡状态，由平衡条件可得：G碗=F浮，即m碗g=m排g，所以m碗=m排=60g；则碗的密度：ρ碗=m碗/V=60g/30cm3=2g/cm3=2×103kg/m3．

故答案为：（1）0.6；（2）3×10-5；（3）0.06；（4）2×103．

（1）碗漂浮在水面上时，根据量筒的读数方法，读出水及碗所排开水的总体积V2，碗所排开水的体积V排=V2-V1，然后由m=ρV求出碗排开水的质量；根据阿基米德原理可知浮力大小；
（2）碗浸没在水中时排开水的体积等于碗的体积；根据量筒的读数方法，分别读出水的体积V1，碗和水的总体积V3，碗的体积V=V3-V1．
（3）对碗进行受力分析，根据平衡条件求出碗所受的重力，然后求出碗的质量．
（4）根据密度公式求出碗的密度．