题目内容
8．
小阳与实践小组成员利用假期到水库清理水面垃圾，发现水面有一形状不规则且不吸水的小固体漂浮物，为研究该物体密度，小组同学找来了弹簧测力计、滑轮、塑料吸盘、细线等器材，进行了如下实验．（1）如图甲所示，擦干该物体，静止时读出弹簧测力计的示数为F1，如图乙所示，小阳还应向上拉动弹簧测力计，使物体完全浸没在水中静止时再读出弹簧测力计的示数为F2．
（2）则该物体的密度ρ=$\frac{{F}_{1}}{{F}_{1}+{F}_{2}}$ρ水．（已知水的密度为ρ水，忽略绳重与摩擦）
分析 当物体挂在弹簧测力计上时，测量物体的重力，求出物体的质量；物体浸没在水中时，利用阿基米德原理求出物体的体积，然后根据G=mg=ρVg求物体的密度．
解答 解：
（1）当物体如图甲，物体挂在弹簧测力计上，静止时读出弹簧测力计的示数为F1；
当物体如图乙，向上拉动弹簧测力计，使物体浸没在水中并静止时，分析物体的受力情况，物体受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和拉力作用，F浮和G、F2是平衡力，根据平衡力条件列出等式，根据阿基米德原理求出物体的体积．据此分析，②中应补充的步骤为：向上拉动弹簧测力计，使物体完全浸没在水中静止时；
（2）如图甲，物体静止时，G=F1；如图乙，使物体浸没在水中并静止时，F浮=G+F2，
所以，F浮=F1+F2，
根据F浮=ρ液gV排可得：
物体体积V=V排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{{F}_{1}+{F}_{2}}{{ρ}_{水}g}$，
根据G=mg=ρVg可得：
物体密度ρ=$\frac{G}{Vg}$=$\frac{{F}_{1}}{\frac{{F}_{1}+{F}_{2}}{{ρ}_{水}g}g}$=$\frac{{F}_{1}}{{F}_{1}+{F}_{2}}$ρ水．
故答案为：（1）向上拉动弹簧测力计，使物体完全浸没在水中静止时；
（2）$\frac{{F}_{1}}{{F}_{1}+{F}_{2}}$ρ水．
点评 测量固体密度时一定要想法测量物体的质量和体积．测量固体质量的方法：用天平测量质量；用弹簧测力计测量重力求质量；利用漂浮条件求重力，再求出质量．测量固体体积的方法：量筒测量体积，阿基米德原理测量体积；同体积的水等效替代的方法．
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18．
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