Question

15．某同学利用一只弹簧测力计和装有适量水的杯子，测出了一颗小石块的密度．测量方法如下：
（1 ） 用细线将小石块拴好，用弹簧测力计测出它的重力，记为G；
（2 ） 再将小石块浸没在水中，用弹簧测力计测出石块受到的拉力，记为 F；
利用测出的物理量可得：小石块的质量m是$\frac{G}{g}$，在水中受到的浮力F_浮是G-F，小石块的体积是$\frac{G-F}{{ρ}_{水}g}$，密度ρ=$\frac{G}{G-F}{ρ}_{水}$（ 水的密度用ρ_水表示）．

Answer 1

分析 （1）知道小石块的重力G，小石块浸没在液体中称的示数为F，小石块受到的浮力为：F_浮=G-F．
（2）小石块浸没在水中，知道小石块受到的浮力和水的密度，根据阿基米德原理求出小石块的体积；知道小石块的质量和体积，根据密度公式求出小石块的密度．

解答 解：由G=mg得，小石块的质量：m=$\frac{G}{g}$；
小石块浸没在水中时，受向下的重力、向上的拉力和浮力，处于静止状态，
小石块受到的浮力为：F_浮=G-F；
小石块浸没在水中，由F_浮=ρ_水gV_排=G-F得，
小石块的体积：V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{G-F}{{ρ}_{水}g}$，
小石块的密度：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{\frac{G}{g}}{\frac{G-F}{{ρ}_{水}g}}$=$\frac{G}{G-F}{ρ}_{水}$．
故答案为：$\frac{G}{g}$；G-F；$\frac{G-F}{{ρ}_{水}g}$；$\frac{G}{G-F}{ρ}_{水}$．

点评 测量固体密度时一定要想法测量物体的质量和体积．
测量固体质量的方法：用天平测量质量；用弹簧测力计测量重力求质量；利用漂浮条件求重力，再求出质量．
测量固体体积的方法：量筒测量体积，阿基米德原理测量体积；同体积的水等效替代的方法．