Question

5．为了测量一小块矿石的密度，小丽利用一个弹簧测力计、水和一段细线进行了如下实验：
（1）将小矿石挂在弹簧测力计下（图甲），当小石块静止时，读出测力计示数为4.9N；
（2）将矿石浸没在水中，读出弹簧测力计的示数F（图乙），则F=2.9N；
（3）矿石所受的浮力F_浮=2N；
（4）矿石的密度ρ=2.45g/cm³．

Answer 1

分析 矿石在空气中静止时称石块重，从图乙读出小石块全浸入水中弹簧测力计的示数，利用称重法求小石块受到的浮力，利用阿基米德原理公式求小石块的体积，即可利用密度公式求小石块的密度．

解答 解：（1）小矿石静止时小矿石的重力是4.9N；
（2）矿石全浸入水中时，图乙示数：F_示=2.9N，
（3）矿石受到的浮力：
F_浮=G-F_示=4.9N-2.9N=2N．
（4）根据阿基米德原理公式得：
V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{2N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=2×10^-4m³；
所以V_石=V_排=2×10^-4m³；
所以矿石密度ρ=$\frac{G}{{V}_{石}g}$=$\frac{4.9N}{2×1{0}^{-4}{m}^{3}×10N/kg}$=2.45×10³kg/m³=2.45g/cm³．
故答案为：（1）静止；（2）浸没；2.9；（3）2；（4）2.45．

点评 本题考查了学生对密度公式、重力公式、称重法测浮力的了解与掌握，涉及到弹簧测力计的读数，知识点多、综合性强，属于中等题．