Question

如图所示为某同学“验证阿基米德原理”实验中的场景，该同学选用了一块质量为0.5千克的石块进行实验．
（1）图（a）中弹簧测力计的示数应为______牛；
（2）若图（b）中量筒内盛的是水，弹簧测力计的示数为2.45牛，则石块受到的浮力为______牛，放入石块后桶内水面读数的变化量为______米³．
（3）若将量筒内的水换成另一种液体，当石块浸没在这种液体中静止时，测力计的示数为2.45牛，则该液体的密度______水的密度（选填“大于”、“小于”或“等于”）．

Answer 1

解：（1）石块的重力G=mg=0.5kg×9.8N/kg=4.9N，图（a）中弹簧测力计的示数等于石块的重力4.9N．
（2）石块受到的浮力F_浮=G-F=4.9N-2.45N=2.45N；
∵F_浮=ρ_水gV_排，∴石块排开水的体积，即桶内水面读数的变化量
△V=V_排===2.5×10^-4m³；
（3）若将量筒内的水换成另一种液体，当石块浸没在这种液体中静止时，
测力计的示数为2.45牛，则F_浮=G-F′=4.9N-2.45N=2.45N，与石块在水中受到的浮力F_浮相等，
石块排开液体的体积与排开水的体积V_排相等，由F_浮=ρ_水gV_排可知，受该液体的密度等于水的密度．
故答案为：（1）4.9；（2）2.45；2.5×10^-4；（3）等于．
分析：（1）用弹簧测力计测物体受到的重力，物体静止处于平衡状态，弹簧测力计的示数等于物体的重力；
（2）石块浸入水中时，石块受到的浮力等于石块的重力与弹簧测力计示数之差；由阿基米德原理可知，石块受到的浮力等于它排开水的重力，由浮力公式可以求出石块排开水的体积；
（3）根据物体所受浮力大小应与浮力公式分析答题．
点评：知道物体重力与质量间的关系G=mg、物体浸入液体中受到的浮力等于物体重力与弹簧测力拉力之差、应用浮力公式即可正确解题．