小阳同学利用已调节好的弹簧测力计.烧杯.水.细线.木块(ρ木＜ρ水)测木块的密度.实验步骤如下:①将木块用细线拴好.挂在已调节好的弹簧测力计下.测出木块的重力G,②将烧杯中装有适量的水.将挂在弹簧测力计下的木块浸入在水中.读出弹簧测力计的示数.记为F,③木块密度的表达式ρ木=$\frac{G}{G-F}$ρ水.小军说不能用上述实验测算出木� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

10．小阳同学利用已调节好的弹簧测力计、烧杯、水、细线、木块（ρ_木＜ρ_水）测木块的密度，实验步骤如下：
①将木块用细线拴好，挂在已调节好的弹簧测力计下，测出木块的重力G；
②将烧杯中装有适量的水，将挂在弹簧测力计下的木块浸入在水中，读出弹簧测力计的示数，记为F；
③木块密度的表达式ρ_木=$\frac{G}{G-F}$ρ_水，小军说不能用上述实验测算出木块密度，请你写出小军判断的理由：木块不能浸没在水中，V_木不等于V_排．
小军又添加了细线和铁块进行实验测出了木块的密度，请你补全他的实验步骤：
（1）将木块用细线拴好，挂在已调节好的弹簧测力计下，测出木块的重力G；
（2）将烧杯中装有适量的水，再将铁块用细线系挂在木块下，将木块和铁块均浸没在水中，读出弹簧测力计的示数，记为F₁；
（3）使弹簧测力计下面的木块全部露出水面，铁块仍然浸没在水中，读出弹簧测力计的示数，记为F₂；
（4）木块密度的表达式：ρ_木=$\frac{G}{{F}_{2}-{F}_{1}}$•ρ_水．

分析木块密度小于水的密度，在水中处于漂浮状态；
（1）将木块和铁块全部浸没在水中，弹簧测力计的示数F₁等于木块与铁块的重力和减去木块和铁块受到的浮力；用细线将铁块系在木块下方，将铁块浸没在水中，弹簧测力的示数F₁₂等于木块与铁块的重力和减去铁块所受的浮力；用F₂减去F₁即可得到木块浸没在水中所受的浮力．
（2）根据阿基米德原理F_浮=ρ_水gV_排，求出V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$，而物体浸没水中时体积V=V_排，用公式ρ=$\frac{m}{V}$计算出木块的密度．

解答解：木块密度小于水的密度，在水中处于漂浮状态，木块的体积V_木不等于排开水的体积V_排，木块密度的表达式不能用ρ_木=$\frac{G}{G-F}$ρ_水表示；
小军又添加了细线和铁块进行实验测出了木块的密度：
（1）将木块用细线拴好，挂在已调节好的弹簧测力计下，测出木块的重力G；
（2）将烧杯中装有适量的水，再将铁块用细线系挂在木块下，将木块和铁块均浸没在水中，读出弹簧测力计的示数，记为F₁；
（3）使弹簧测力计下面的木块全部露出水面，铁块仍然浸没在水中，读出弹簧测力计的示数，记为F₂；
故木块浸没在水中所受的浮力F_浮=F₂-F₁
因为据阿基米德原理F_浮=ρ_水gV_排，得：V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$，
因为物体浸没水中时体积V=V_排，
所以V_木=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{{F}_{2}-{F}_{1}}{{ρ}_{水}g}$，
根据密度计算公式ρ=$\frac{m}{V}$，得：
木块的密度：ρ_木=$\frac{m}{V}$=$\frac{\frac{G}{g}}{\frac{{F}_{2}-{F}_{1}}{{ρ}_{水}g}}$=$\frac{G}{{F}_{2}-{F}_{1}}$•ρ_水．
故答案为：木块不能浸没在水中，V_木不等于V_排；
（3）使弹簧测力计下面的木块全部露出水面，铁块仍然浸没在水中；
（4）$\frac{G}{{F}_{2}-{F}_{1}}$•ρ_水．

点评本题是非常规题，难度较大，联系到浮力知识才能解答，以后做题要多读几遍题目，认真思考，培养综合解答问题的能力!在测固体的体积时，注意有时不用量筒，而是借助水这种特殊的物质，先计算出物体浸没水中受到的浮力，再根据阿基米德原理算出体积．

练习册系列答案

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1．

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2．

阅读《“快递小哥”天舟一号》回答．
“快递小哥”天舟一号
2017年4月20日19时41分35秒长征七号遥二运载火箭搭载天舟一号货运飞船成功发射升空．天舟一号货运飞船是基于神舟号飞船和天宫一号的技术研发，只运货不运人，因而被人们形象地称为“快递小哥”（如图所示）．它肚大能容，运送6吨多的货物不在话下，在功能、性能上都处于国际先进水平．部分参数见下方表格

天舟一号飞船的基本参数
全长	10.6m
最大直径	3.35m
太阳电池翼展开后最大宽度	14.9m
起飞质量	12.91吨
最大上行货物运载量	6.5吨
最大推进剂补加量	2吨
在轨道上运行的周期	1小时30分钟21.63s
近地点高度	200.033公里
远地点高度	383.375公里