Question

11．小宇同学利用下列器材进行了下列探究实验．
（1）图A用细线将小石块挂在弹簧测力计下，测得它的重力大小，其大小为2.0N，进而可计算出小石块的质量（选填：“质量”、“密度”）；
（2）将石块浸入盛满水的溢水杯中，如图B所示，这是小石块受3个力的作用，可测出它受的浮力大小为0.5N；
（3）比较BC两图可知，小石块受的浮力跟它没入水中的深度无关；
（4）要探究阿基米德原理，还要测出排开水的重力；
（5）小宇做完实验总结出规律后，根据F_浮=ρ_浮gV_浮和ρ=m/v
还可计算出小石块的体积和密度．

Answer 1

分析 （1）弹簧测力计测力的大小，测得重力，由m=$\frac{G}{g}$，进而求的质量；
（2）由图B可知，物体受重力，弹簧秤拉力和水对石块的浮力，由称重法求浮力；
（3）由图BC可知，物体排开液体体积、液体密度不变，改变物体在液体中的深度，由控制变量法可解；
（4）由阿基米德原理可知，还要知道排开液体的重力；
（5）物体完全浸没在液体中，排开液体的体积就是物体的体积，由质量已知，可求物体的密度．

解答 解：（1）由图A知，弹簧秤测得物体的重力，G=2.0N，由m=$\frac{G}{g}$，进而求的质量；
（2）由图B可知，物体受重力、弹簧秤的拉力，水对物体的浮力，三个力度作用，浮力的大小，F_浮=G-F=2.0N-1.5N=0.5N；
（3）通过比较BC两图可知，物体排开液体体积、液体密度不变，改变物体在液体中的深度，由控制变量法可知是探究物体受到浮力的大小与它没入水中深度的关系；
（4）阿基米德原理的内容是浸在液体中的物体受到液体向上的浮力，浮力的大小等于物体排开液体所受的重力，故还要测量排开水的重力；
（5）由以上条件可知，完全浸没在水中的物体，V_物=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$即可求出物体的体积；
由问（1）可得物体质量，再由ρ_物=$\frac{m}{{V}_{物}}$可求物体的密度．
故答案为：（1）重力；2.0N；质量；（2）3；0.5；（3）深度；（4）排开水的重力；（5）体积；密度．

点评 本题主要考查弹簧秤的作用、读数，重力与质量的关系，称重法求浮力，浮力与物体浸没在液体中深度的关系，阿基米德原理以及利用以上知识求物体的体积和密度，是一道综合题．