Question

小明在溪边捡到一个形状不规则的漂亮小石块，拿在手里沉甸甸的，他想测出小石块的密度，但手边只有弹簧秤，于是他找来一根细线和一个盛有水的烧杯，进行了如下实验(g取10N/kg)

（1）将小石块悬挂在弹簧秤下，示数如图甲所示，则小石块的重量为        N。

（2）将小石块慢慢浸入水中，弹簧秤示数将逐渐        （填“变大”、“变小”或“不变”）；小石块浸没到水中后，弹簧秤的示数如图乙所示，此时小石在水中所受的浮力为         N，小石块的体积为           m³

（3）由此可计算出小石块的密度为                  kg/m³

（4）若将右图烧杯中的清水换成盐水，弹簧秤是的示数将      （填“变大”、“变小”或“不变”）

Answer

（1）2.6N；（2）变小；1N；1.0×10-4；（3）2.6×103；（4）变小

【解析】（1）每一个大格代表1N，每一个小格代表0.2N，弹簧测力计测得小石块的重力G=2.6N．

（2）小石块慢慢浸入水时，受到重力、拉力、浮力作用，重力=拉力+浮力，根据阿基米德原理，液体的密度不变，排开液体的体积增大，浮力增大，重力不变，弹簧测力计的拉力变小．

如图，小石块浸没到水中后，弹簧秤的示数为1.6N，

F浮=G-F拉=2.6N-1.6N=1N．

小石块浸没在水中，V=V排=F/ρ水g=1N/1.0×103kg/m3×10N/kg=10-4m3．

（3）m=G/h=2.6N/10N/kg =0.26kg，

ρ=m/v=0.26kg/10-4m3=2.6×103kg/m3．

（4）根据阿基米德原理知，浮力跟液体的密度和排开液体的体积有关，在物体排开液体的体积不变时，水中加盐，液体的密度增大，浮力增大，重力=拉力+浮力，重力不变，浮力增大，弹簧测力计的拉力减小．