Question

8．實驗桌上有兩只燒杯，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的彈簧測力計，一塊體積為10cm³石塊，細線．剛開始學浮力的小剛想用這些器材來探究浮力的大小與液體密度是否有關．小明的哥哥說這種方法不行．請你通過計算結果分析小明的方法是否可行，如果不行，請寫出改進方法．（g=10N/kg）

Answer 1

分析 根據小石塊的體積，由阿基米德原理計算出完全浸沒在水和鹽水中時浮力的大小情況，通過比較得出結論．

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，而測力計的分度值只有0.1N，所以不能明顯地顯示出浮力的大小差異，應換用體積較大的石塊．
答：小明的方法不行．據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的彈簧測力計不能明顯地顯示浮力大小的差異．
改進方法：換用體積足夠大的石塊．

點評 本題考查區(qū)分物體的方法；關鍵是阿基米德原理的應用，本題還考查利用重力差法求物體浮力對測力計和物體體積的要求．