Question

15．某同学买到一包新的橡皮泥，想知道它的质量．现有水槽、量筒、足够水．橡皮泥直接扔水里会沉底且不溶于水，水的密度为ρ_水．

只选用以上器材，请你设计实验方案，写出实验步骤（可用画图或文字表述）并推导出橡皮泥质量表达式．
（1）实验步骤：
（2）推导橡皮泥质量表达式：m=ρ_水V．

Answer 1

分析 物体漂浮在水面上时受到浮力和重力的作用，浮力等于重力，据此求橡皮泥的质量．

解答 解：（1）①在水槽中倒入适量的水，记下此时水面的刻度；
②把橡皮泥做出碗状，轻轻放入水槽中，记下此时水面的刻度；
③把水槽中的水慢慢倒入量筒中，直至水面到达未放入橡皮泥时的刻度；读出量筒中水的体积为V；
（2）橡皮泥漂浮在水中，浮力等于重力，橡皮泥排开的水的体积为V；根据阿基米德原理可知，此时的浮力即重力为：
G=F_浮=ρ_水gV，则橡皮泥的质量为：
m=$\frac{G}{g}$=$\frac{{ρ}_{水}gV}{g}$=ρ_水V．
故答案为：（1）见解析；（2）m=ρ_水V．

点评 由漂浮于水面上时的浮力与重力相等求得橡皮泥的质量，是一道好题，浮力知识是中考必考的一个知识点，需要掌握．