Question

小明利用弹簧测力计、细线、装有适量水的小桶，测量铁矿石的密度。以下是小明设计的实验步骤，请你按照他的实验思路，将实验步骤补充完整。

（1）将装有适量水的小桶悬挂在弹簧测力计下方，待小桶静止时，读出弹簧测力计的示数F1，并记录在表格中；

（2）用细线拴住铁矿石，将铁矿石放入小桶中，手松开细线，铁矿石沉入桶底，待小桶静止时，读出弹簧测力计的示数F2，并记录在表格中；

（3） ，待小桶静止时，读出弹簧测力计的示数F3，并记录在表格中；

（4）已知水的密度为ρ水，利用测量出的物理量和ρ水计算铁矿石的密度ρ石 = ，并将计算结果记录在表格中。

 

Answer 1

（3）用手提起细线，使铁矿石仍浸没水中且不接触桶底和壁。　（4）(F2- F1)ｐ水/(F3- F1)

【解析】

试题分析：因为小明的实验思路，是利用差值法测出铁矿石的重力和浸没水中时受到的浮力，所以（3）中的步骤是用手提起细线，使铁矿石仍浸没水中且不接触桶底和壁；（4）因为铁矿石的重力G=F2- F1，铁矿石受到的浮力F浮=F3- F1，且物体浸没时，V排=V物，所以由G=mg=ρ物V物g，F浮=G排＝ρ液gV排，可得：

ρ石/ρ水=G/F浮=F2- F1/F3- F1,即ρ石=(F2- F1)ｐ水/(F3- F1)。

考点：实验的设计；阿基米德原理；密度与浮力的综合