Question

16．小明洗莲子时发现，莲子有的浮在水面，有的沉在杯底，心想会沉底的莲子密度有多大？通过思考他想到用“替代法”测量一粒莲子的密度，实验过程如图所示．
（1）选择一粒在水中会下沉的莲子，放入装有适量水的透明玻璃杯中，如图甲所示，此时F_莲子浮＜G_莲子（选填“＞”、“＜”或“=”）．
（2）往杯中加浓盐水并搅拌，直至莲子能静止于如图乙所示的位置，停止加浓盐水，此时莲子处于悬浮（选填“漂浮”或“悬浮”）状态．
（3）取出莲子，用调好的天平测杯子和盐水的总质量，天平横梁平衡时，砝码质量与游码位置位置如图丙所示，则其总质量是124g．
（4）将杯中部分盐水倒入量筒中，如图丁所示，量筒中盐水体积是40cm³；
（5）再用调好的天平测出杯子和剩余盐水的质量是80g；
（6）莲子密度ρ_莲子=ρ_盐水=1.1g/cm³．

Answer 1

分析 （1）根据物体的浮沉条件，物体下沉时浮力小于重力；
（2）由图乙可知莲子在盐水中悬浮；
（3）天平的读数：砝码的质量加游码在标尺上所对的刻度值；
（4）进行量筒的读数时，注意量筒的分度值；
（6）当物体的密度与液体密度相等时，物体在液体中悬浮．计算出此时盐水密度大小与莲子密度相等．

解答 解：
（1）由图甲莲子在水中下沉，说明此时花生米所受的浮力小于重力；
（2）往杯中逐渐加盐并搅拌，由图乙莲子处于悬浮状态；
（3）由图丙，游码分度值为0.2g，杯子和盐水的总质量为100g+20g+4g=124g；
（4）由图丁知，量筒的分度值为1ml，将杯中部分盐水倒入量筒中，如图丁所示量筒中盐水体积40mL．
（5）再用调好的天平测出杯子和剩余盐水的质量是80g，所以倒入量筒中盐水的质量为m=124g-80g=44g；
（6）当物体的密度与液体密度相等时，物体在液体中悬浮．
所以莲子密度：ρ_莲子=ρ_盐水=$\frac{m}{V}$=$\frac{44g}{40c{m}^{3}}$=1.1g/cm³．
故答案为：（1）＜；（2）悬浮；（3）124；（4）40；（6）1.1．

点评 此题利用替代法来测量莲子的密度，考查了对物体浮沉条件的应用及液体密度的测量，设计新颖，要能够很好的解决，需熟练掌握有关基础知识．