Question

1．在“测量橡皮泥密度”的实验中（如图所示），同学们用弹簧测力计吊着一块橡皮泥，在空气中弹簧测力计的示数为0.54N，橡皮泥浸没在水中时，弹簧测力计的示数为0.27N．
（1）橡皮泥浸没在水中时受到的浮力是多少？
（2）橡皮泥排开水的体积是多少？
（3）橡皮泥的密度是多少？
（4）你认为实验中应该注意的事项有哪些？（写出两条即可）

Answer 1

分析 （1）已知橡皮泥的重力和浸没在水中受到的拉力，两者之差得到其浮力；
（2）已知橡皮泥受到的浮力和水的密度，利用阿基米德原理变形公式得到橡皮泥排开水的体积；
（3）已知橡皮泥浸没，所以排开水的体积等于其体积；已知橡皮泥的重力，可以得到质量；已知质量和体积，利用公式ρ=$\frac{m}{V}$得到橡皮泥的密度；
（4）实验过程中要保证测量方法和结果正确，尽可能减小误差．

解答 解：
（1）橡皮泥受到的浮力为F_浮=G-F=0.54N-0.27N=0.27N；
（2）因为F_浮=ρ_水gV_排，
所以V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{0.27N}{1.0×{10}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=2.7×10^-5_m3；
（3）因为G=mg，
所以橡皮泥的密度为ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{{G}_{\;}}{{gV}_{排}}$=$\frac{5.4N}{{{10N/kg×2.7×10}^{-5}m}^{3}}$=2×10³kg/m³．
（4）①实验中，橡皮泥不能接触容器的底和侧壁；②实验时，橡皮泥应该浸没在水中；③弹簧测力计应该在平衡状态时读数；④实验前，弹簧测力计应该调 0．
答：
（1）橡皮泥浸没在水中时受到的浮力是0.27N；
（2）橡皮泥排开水的体积是2.7×10^-5_m3；
（3）橡皮泥的密度是2×10³kg/m³；
（4）①实验中，橡皮泥不能接触容器的底和侧壁；②实验时，橡皮泥应该浸没在水中．

点评 此题考查的是利用阿基米德原理及其变形公式测量固体密度的实验过程，为我们提供了一种固体密度测量的简单方法，值得借鉴．