Question

老师取出两只烧杯，内盛清水和盐水（ρ_盐水=1.1g/cm³），一块体积为10cm³的石块，一只分度值为0.1N、量程为5N的弹簧测力计，要求同学们利用浮力的原理，区分出两只烧杯中各装何种液体．王明同学想：只要测出石块的重力G，测出石块浸没液体中后弹簧测力计的示数F，就可以计算出液体的密度，区分出清水和盐水．你认为行吗？请说出你的理由；如果不行，请说出你的改进方法．

Answer 1

【答案】分析：根据阿基米德原理F_浮=ρgV求出石块浸没水中和盐水中所受的浮力；再与测力计的分度值进行比较即可得出结论．
解答：解：这种方法不行．
因为10cm³的石块浸没在水中受到的浮力为F_浮水=ρ_水gV_排=1000kg/m³×10N/kg×10×10^-6m³=0.1N；
浸没在盐水中受到的浮力为F_浮盐=ρ_盐gV_排=1100kg/m³×10N/kg×10×10^-6m³=0.11N；
如果用分度值为0.1N的弹簧测力计测小石块浸没在两种液体中受到的浮力，将不能明显地显示浮力大小的差异，从而不能区分出清水和盐水；
要用这种方法区分出清水和盐水，应换用分度值更小的弹簧测力计，或换用体积更大的石块进行测量．
点评：本题考查区分物体的方法；关键是阿基米德原理的应用，本题还考查利用重力差法求物体浮力对测力计和物体体积的要求．