Question

8．實(shí)驗(yàn)桌上有兩只燒杯，分別裝有清水和鹽水（ρ_鹽水=1.1g/cm³），一支分度值為0.1N、量程為5N的彈簧測(cè)力計(jì)，一塊體積為10cm³石塊，細(xì)線．剛開始學(xué)浮力的小剛想用這些器材來(lái)探究浮力的大小與液體密度是否有關(guān)．小明的哥哥說(shuō)這種方法不行．請(qǐng)你通過計(jì)算結(jié)果分析小明的方法是否可行，如果不行，請(qǐng)寫出改進(jìn)方法．（g=10N/kg）

Answer 1

分析 根據(jù)小石塊的體積，由阿基米德原理計(jì)算出完全浸沒在水和鹽水中時(shí)浮力的大小情況，通過比較得出結(jié)論．

解答 解：石塊在水中受到的浮力：F_浮水=ρ_水gV_排=1000kg/m³×10N/kg×10×10^-6m³=0.1N；
浸沒在鹽水中受到的浮力：F_浮鹽=ρ_鹽gV_排=1100kg/m³×10N/kg×10×10^-6m³=0.11N；
由于在水和鹽水中浮力差別太小，而測(cè)力計(jì)的分度值只有0.1N，所以不能明顯地顯示出浮力的大小差異，應(yīng)換用體積較大的石塊．
答：小明的方法不行．據(jù)F_浮=ρ_液gV_排可算出小石塊浸沒在水和鹽水中，所受浮力分別為0.1N、0.11N，浮力相差僅0.01N，用分度值為0.1N的彈簧測(cè)力計(jì)不能明顯地顯示浮力大小的差異．
改進(jìn)方法：換用體積足夠大的石塊．

點(diǎn)評(píng) 本題考查區(qū)分物體的方法；關(guān)鍵是阿基米德原理的應(yīng)用，本題還考查利用重力差法求物體浮力對(duì)測(cè)力計(jì)和物體體積的要求．