Question

【题目】石油是我市主要的矿产资源，石油化工对实施黄蓝国家战略发挥着重要作用．某化工企业以石油为原料，研发出一种密度比水小、强度大的复合材料，广泛应用于汽车、飞机等制造业．为了测量这种复合材料的密度，实验室提供了如下器材：一小块形状不规则的复合材料样品、量筒、烧杯、溢水杯、弹簧测力计、细线、长钢针、适量水（所给器材数量充足）．请利用所给器材，设计测量小块复合材料样品密度的实验方案．（g和水的密度ρ水为已知量．）
（1）从上述器材中选出实验所需器材；
（2）实验步骤；
（3）样品密度的表达式：ρ=（用测量的物理量和已知量的符号表示）；
（4）这类材料广泛应用于汽车、飞机制造的优点：

Answer 1

【答案】
（1）一小块形状不规则的复合材料样品、烧杯、弹簧测力计、细线、适量水
（2）①用细线将不规则的复合材料样品拴好，挂在弹簧测力计下端，测出石块重力G；
②将石块浸没在盛有适量水的烧杯中，读出此时测力计示数为F示；
（3）
（4）密度小，可以减轻飞机和汽车的质量，以提高速度、节约能源等
【解析】解：（1）所需器材：一小块形状不规则的复合材料样品、烧杯、弹簧测力计、细线、适量水；（2）步骤：①用细线将不规则的复合材料样品拴好，挂在弹簧测力计下端，测出石块重力G；②将石块浸没在盛有适量水的烧杯中，读出此时测力计示数为F示；3）计算表达式：石块质量m= ；
石块受到的浮力为F浮=G﹣F示 ，
根据阿基米德原理：F浮=G﹣F示=ρ水gV排 ，
则石块的体积：V=V排= ，石块密度的表达式：ρ= = ．（4）复合材料的密度偏小，故在生活生产中，可以用该材料减轻飞机和汽车的质量，以提高速度、节约能源等；
所以答案是：（1）一小块形状不规则的复合材料样品、烧杯、弹簧测力计、细线、适量水；
2）①用细线将不规则的复合材料样品拴好，挂在弹簧测力计下端，测出石块重力G；②将石块浸没在盛有适量水的烧杯中，读出此时测力计示数为F示；（3） ；（4）密度小，可以减轻飞机和汽车的质量，以提高速度、节约能源等．