Question

（2013?天河區(qū)二模）小群用彈簧測力計(jì)、石塊、空小桶、水和墊了木塊的溢水杯進(jìn)行了四個步驟的實(shí)驗(yàn)，準(zhǔn)確的驗(yàn)證了阿基米德原理（ρ=1.0×10³kg/m³）．
（1）在圖a中畫出石塊靜止時的受力示意圖；
（2）在步驟b中，石塊所受浮力是

1

N；
（3）在步驟c中，彈簧測力計(jì)的示數(shù)應(yīng)該是

3

N；
（4）實(shí)驗(yàn)中為了減少實(shí)驗(yàn)的誤差，四個步驟的實(shí)驗(yàn)順序應(yīng)該是

dabc

．
石塊的密度是

2.6×10³

kg/m³．

Answer 1

分析：通過圖a的彈簧測力計(jì)可讀出石塊的重力；通過b與a彈簧測力計(jì)的示數(shù)差可求出石塊所受浮力的大��；圖c中彈簧測力計(jì)的示數(shù)等于小桶的重加石塊的浮力；用小桶接水前，應(yīng)先測出其重力．根據(jù)石塊的重力求出其質(zhì)量，由浮力公式求出它的體積，最后由密度公式求出其密度．

解答：解：（1）石塊靜止時的受重力和拉力的作用，力的示意圖如下：

（2）由圖a可知，石塊的重力G=2.6N；由圖b可知，彈簧測力計(jì)的示數(shù)為1.6N，
則石塊所受的浮力F_浮=2.6N-1.6N=1N；
（3）由圖c可知，彈簧測力計(jì)示數(shù)為3N．
（4）因?yàn)樾⊥爸貫?N，排開水的重力等于石塊所受的浮力，所以圖c中彈簧測力計(jì)的示數(shù)=2N+1N=3N；為了避免實(shí)驗(yàn)錯誤，在小桶接水前，應(yīng)先測出其重力，所以合理的實(shí)驗(yàn)順序?yàn)閐abc
∵G=mg，∴石塊質(zhì)量m=

G

g

；
石塊完全浸沒在水中時受到的浮力F_浮=1N，
∵F_浮=ρ_水gV_排，
∴石塊的體積V=V_排=

F浮

ρ水g

，
石塊的密度ρ=

m

V

=

G g

F浮 ρ水g

=

G

F浮

ρ水=

2.6N

1N

×1.0×10³kg/m³=2.6×10³kg/m³；
故答案為：（1）1；（2）3；（3）d a b c；（4）2.6×10³．

點(diǎn)評：在驗(yàn)證阿基米德原理的實(shí)驗(yàn)中，明確每次測量的目的，知道彈簧測力計(jì)每次示數(shù)間的關(guān)系，是實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵，這樣才能通過數(shù)據(jù)分析出浮力與排開液體重力的關(guān)系．