Question

20．小强用测力计等器材测量一块石灰石的密度，请将下面实验步骤中的数据补充完整．
（1）如图甲所示，用测力计测出该石灰石在空气中的重力G=3N；
（2）将该石灰石浸没在水中静止时，如图乙所示，石灰石所受的浮力F_浮=2N；
（3）根据阿基米德原理可算出该石灰石的体积V=2×10^-4m³；
（4）根据密度公式算出该石灰石的密度ρ=1.5×10³kg/m³．

Answer 1

分析 （1）根据弹簧测力计的分度值读出石灰石在空气中时的示数即为其重力；
（2）根据弹簧测力计的分度值读出石灰石浸没在水中时的示数，根据称重法求出石灰石受到的浮力；
（3）物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等，根据阿基米德原理求出石灰石的体积；
（4）根据G=mg求出石灰石的质量，根据ρ=$\frac{m}{V}$求出石灰石的密度．

解答 解：（1）由甲可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为3N，即石灰石在空气中的重力G=3N；
（2）由图乙可知，石灰石浸没在水中时弹簧测力计的示数F′=1N，
则石灰石受到的浮力：
F_浮=G-F′=3N-1N=2N；
（3）因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等，
所以，由F_浮=ρgV_排可得，石灰石的体积：
V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{2N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=2×10^-4m³；
（4）由G=mg可得，石灰石的质量：
m=$\frac{G}{g}$=$\frac{3N}{10N/kg}$=0.3kg，
则石灰石的密度：
ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{0.3kg}{2×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=1.5×10³kg/m³．
故答案为：（1）3；（2）2；（3）2×10^-4；（4）1.5×10³．

点评 本题考查了弹簧测力计的示数和称重法求浮力、阿基米德原理、重力公式、密度公式的应用，要注意物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等．