Question

15．某同學利用一只彈簧測力計和裝有適量水的杯子，測出了一顆小石塊的密度．測量方法如下：
（1 ） 用細線將小石塊拴好，用彈簧測力計測出它的重力，記為G；
（2 ） 再將小石塊浸沒在水中，用彈簧測力計測出石塊受到的拉力，記為 F；
利用測出的物理量可得：小石塊的質量m是$\frac{G}{g}$，在水中受到的浮力F_浮是G-F，小石塊的體積是$\frac{G-F}{{ρ}_{水}g}$，密度ρ=$\frac{G}{G-F}{ρ}_{水}$（ 水的密度用ρ_水表示）．

Answer 1

分析 （1）知道小石塊的重力G，小石塊浸沒在液體中稱的示數(shù)為F，小石塊受到的浮力為：F_浮=G-F．
（2）小石塊浸沒在水中，知道小石塊受到的浮力和水的密度，根據(jù)阿基米德原理求出小石塊的體積；知道小石塊的質量和體積，根據(jù)密度公式求出小石塊的密度．

解答 解：由G=mg得，小石塊的質量：m=$\frac{G}{g}$；
小石塊浸沒在水中時，受向下的重力、向上的拉力和浮力，處于靜止狀態(tài)，
小石塊受到的浮力為：F_浮=G-F；
小石塊浸沒在水中，由F_浮=ρ_水gV_排=G-F得，
小石塊的體積：V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{G-F}{{ρ}_{水}g}$，
小石塊的密度：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{\frac{G}{g}}{\frac{G-F}{{ρ}_{水}g}}$=$\frac{G}{G-F}{ρ}_{水}$．
故答案為：$\frac{G}{g}$；G-F；$\frac{G-F}{{ρ}_{水}g}$；$\frac{G}{G-F}{ρ}_{水}$．

點評 測量固體密度時一定要想法測量物體的質量和體積．
測量固體質量的方法：用天平測量質量；用彈簧測力計測量重力求質量；利用漂浮條件求重力，再求出質量．
測量固體體積的方法：量筒測量體積，阿基米德原理測量體積；同體積的水等效替代的方法．