Question

6．张胜同学到楚王墓景区游玩，在景区他捡到一个形状不规则、不溶于水的物体，在实验室他进行了如下操作．

（1）他将该物体放入装有适量水的透明玻璃杯中，发现物体下沉至杯底，如图（甲），说明该物体的密度大于 水的密度，物体对杯底的压力小于物体的重力（以上两空选填“大于”、“等于”或“小于”）；
（2）张胜往杯中逐渐加盐并搅拌，直至观察到待测到物体悬浮，随即停止加盐，如图（乙）；
（3）张胜取出待测物体，用调好的天平测杯子和盐水的总质量，如图（丙），天平的读数为121g；
（4）将玻璃杯中的盐水全部倒入量筒，如图（丁），量筒内盐水的体积为55mL；
（5）事先张胜用天平测出了空玻璃杯的质量为63.8g，通过以上实验，可以得到待测物体的密度为1.04×10³kg/m³．

Answer 1

分析 （1）根据物体的浮沉条件，物体下沉时密度大于液体；沉在水底的物体受到三个力的作用：重力、浮力和支持力；
（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；
（5）先计算出量筒中盐水的密度，再根据密度公式ρ=$\frac{m}{V}$计算出盐水的密度；物体悬浮，其密度等于盐水的密度．

解答 解：
（1）物体在水中下沉，说明此时物体密度大于水；
物体沉在水底时，受到浮力的作用，所以对底部的压力小于重力；
（3）由图丙知，天平的读数为m=100g+20g+1g=121g．
（4）由图丁知，量筒的分度值为1ml，量筒的读数为55mL=55cm³．
（5）盐水的质量m=121g-63.8g=57.2g，
盐水的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{57.2g}{55c{m}^{3}}$=1.04g/cm³=1.04×10³kg/m³．
因为物体在盐水中悬浮，所以物体的密度等于盐水的密度，为1.04×10³kg/m³．
故答案为：
（1）大于；小于；（3）121；（4）55；（5）1.04×10³．

点评 此题利用替代法来测量物体的密度，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．