Question

4．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．（g=10N/kg）如图甲所示，用测力计测出该石灰石在空气中的重力G=2.5N；求：
（1）将该石灰石浸没在水中静止时，如图乙所示，测力计的示数为多少N？
（2）根据阿基米德原理可算出该石灰石的体积为多少m³？
（3）根据密度公式算出该石灰石的密度为多少kg/m³？

Answer 1

分析 （1）弄清楚弹簧测力计的分度值，根据指针指示来读数；
（2）根据F_浮=G-F_拉求出浮力，再根据F_浮=ρ_水gV_排求出石灰石的体积；
（3）根据G=mg求出质量，再根据ρ=$\frac{m}{V}$求出石灰石的密度．

解答 解：
（1）图乙中弹簧测力计的分度值为0.1N，弹簧测力计的拉力F_拉=1.5N；
（2）石灰石受的浮力：F_浮=G-F_拉=2.5N-1.5N=1N，
根据F_浮=ρ_水gV_排，
所以石灰石的体积：
V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{1N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=1×10^-4m³；
（3）根据G=mg可得
石灰石的质量：m=$\frac{G}{g}$=$\frac{2.5N}{10N/kg}$=0.25kg，
石灰石的密度：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{0.25kg}{1×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=2.5×10³kg/m³．
答：
（1）将该石灰石浸没在水中静止时，测力计的示数为1N；
（2）石灰石的体积为1×10^-4m³；
（3）该石灰石的密度为2.5×10³kg/m³．

点评 此题主要考查的是学生对弹簧测力计的读数、浮力、重力、密度的计算公式的理解和掌握，基础性题目．