Question

8．实验桌上有两只烧杯，分别装有清水和盐水（ρ_盐水=1.1g/cm³），一支分度值为0.1N、量程为5N的弹簧测力计，一块体积为10cm³石块，细线．刚开始学浮力的小刚想用这些器材来探究浮力的大小与液体密度是否有关．小明的哥哥说这种方法不行．请你通过计算结果分析小明的方法是否可行，如果不行，请写出改进方法．（g=10N/kg）

Answer 1

分析 根据小石块的体积，由阿基米德原理计算出完全浸没在水和盐水中时浮力的大小情况，通过比较得出结论．

解答 解：石块在水中受到的浮力：F_浮水=ρ_水gV_排=1000kg/m³×10N/kg×10×10^-6m³=0.1N；
浸没在盐水中受到的浮力：F_浮盐=ρ_盐gV_排=1100kg/m³×10N/kg×10×10^-6m³=0.11N；
由于在水和盐水中浮力差别太小，而测力计的分度值只有0.1N，所以不能明显地显示出浮力的大小差异，应换用体积较大的石块．
答：小明的方法不行．据F_浮=ρ_液gV_排可算出小石块浸没在水和盐水中，所受浮力分别为0.1N、0.11N，浮力相差仅0.01N，用分度值为0.1N的弹簧测力计不能明显地显示浮力大小的差异．
改进方法：换用体积足够大的石块．

点评 本题考查区分物体的方法；关键是阿基米德原理的应用，本题还考查利用重力差法求物体浮力对测力计和物体体积的要求．