Question

14．在课外实践活动中，小明做了以下实验．

（1）调节天平时，发现指针位置如图1所示，此时应将右端的平衡螺母向右调，使天平平衡，测量李子质量时，天平右盘内砝码的质量和游码在标尺上的位置如图2所示，则李子质量是21.0g．往量筒中注入60mL的水，将该李子浸没在水中后，水面位置如图3所示，则李子的密度是1.05g/cm³．
（2）将李子浸没在清水中，李子沉入水底，如图（4）a所示，此时李子受到的浮力大于（选填“大于”、“等于”或“小于”）李子的重力，往杯中逐渐加盐后，李子开始上浮，说明李子受到的浮力与液体的密度有关；李子露出液面后继续上浮，甚至漂浮在液面上，如图4（b）所示，说明浮力随排开液体的体积减小而减小．

Answer 1

分析 （1）调节天平平衡的规律是：将平衡螺母向指针偏转的反方向移动．李子的质量等于砝码的总质量加上游码所对的刻度．排水法测量李子的体积，其数值等于李子浸没前后两次的体积差．李子的密度根据公式ρ=$\frac{m}{V}$得出；
（2）李子原来沉在水底说明受到的浮力小于李子重，现在李子上浮说明受到的浮力大于李子重，浮力增大的原因是向水中加盐，增大了液体的密度，说明浮力的大小与液体的密度有关，根据阿基米德原理可知浮力的大小还与排开液体的体积有关．

解答 解：（1）由图1知，指针向左偏转，所以平衡螺母应向右调；
由图2知，李子的质量为m=20g+1.0g=21.0g，
李子的体积为V=V₂-V₁=80cm³-60cm³=20cm³
所以李子的密度为
ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{21.0g}{20c{m}^{3}}$=1.05g/cm³．
（2）因为李子（重为G）沉在水底，
所以F_浮＜G，
现在李子上浮，说明F_浮′＞G，
所以F_浮′＞F_浮，而向水中慢慢加盐，增大了液体的密度，
所以由此说明：浮力的大小与液体的密度有关；
根据F_浮=ρgV_排可知，浮力还与排开液体的体积有关．
李子露出页面后继续上浮，甚至漂浮在液面上，如图4（b）所示，说明浮力随排开液体的体积的减小而减小．
故答案为：（1）右；21.0；1.05；
（2）小于；密度；排开液体的体积．

点评 此题是测量李子的密度实验，考查了天平和量筒的使用及读数，同时考查了密度的计算，注意密度单位的换算．