Question

【題目】某物理小組決定測量一塊鵝卵石的密度，但是手邊的測量工具只有量筒．他們設計了如圖所示的實驗裝置．先把鵝卵石浸沒在水杯內的水中，向礦泉水瓶中逐漸加水，當加入225ml的水時，瓶子在如圖7甲所示的位置平衡．拿掉水杯后，再向瓶中加入150ml的水，此時瓶子在如圖乙所示的位置平衡．若不考慮鵝卵石的吸水性，忽略瓶子的質量，g取10N/kg，求：

（1）鵝卵石在水中受到的浮力．
（2）鵝卵石的密度．

Answer 1

【答案】
（1）解：根據(jù)定滑輪特點，由圖乙得：

G石=G水=m水g=ρ水v水g，

由圖甲得鵝卵石在水中：F浮+F=G石，

而F=ρ水vg，

受到的浮力：

F浮=G石﹣F=ρ水v水g﹣ρ水vg=ρ水△v水g=1.0×103kg/m3×150×10﹣6m3×10N/kg=1.5N

答：鵝卵石在水中受到的浮力為1.5N

（2）解：∵F浮=ρ水gv排，

∴v排= = =1.5×10﹣4m3，

∵石塊浸沒，

∴v石=v排=1.5×10﹣4m3，

∴石塊的密度：

ρ石= = = =2.5×103kg/m3．

答：鵝卵石的密度為2.5×103kg/m3．

【解析】根據(jù)物體受浮力和不受浮力的差值就是浮力大小，通過力的差值就是浮力大小，結合二力平衡的關系，瓶中裝水的質量和拉力大小就是物體的質量，根據(jù)浮力計算物體的體積，利用質量和體積計算密度.
【考點精析】本題主要考查了浮力大小的計算和探究浮力大小的實驗的相關知識點，需要掌握浮力的公式為：F浮= G排 =ρ液gv排；浸在液體中的物體受到的浮力大小與物體浸在液體中的體積和液體的密度有關才能正確解答此題．