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18.小明用阿基米德原理测某物体密度的操作过程如图所示,他用细绳将物体悬挂在弹簧测力计的挂钩上,然后把物体浸没在盛满水的溢水标中,此时弹簧测力计示数为F=0.3N,接着再分别用弹簧测力计测出小桶与排开水的总重为G1=0.5N和空小桶的重为G2=0.2N.(g取10N/kg)
(1)物体浸没水中所受的浮力.
(2)物体的重力.
(3)物体的密度.

分析 (1)知道小桶与排开水的总重减去空小桶的重即为排开水的重,根据阿基米德原理求出物块浸没时受到的浮力;
(2)知道物块浸没时弹簧测力计的示数和受到的浮力,根据称重法求出物体的重力;
(3)根据阿基米德原理求出排开水的体积即为物块的体积,根据ρ=$\frac{m}{V}$和G=mg求出物块的密度.

解答 解:(1)物块排开水的重:
G=G1-G2=0.5N-0.2N=0.3N,
由阿基米德原理可得,物体浸没水中所受的浮力:
F=G=0.3N;
(2)由F=G-F′可得,物体的重力:
G=F+F′=0.3N+0.3N=0.6N;
(3)因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,
所以,由F=ρgV可得,物块的体积:
V=V=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{0.3N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=3×10-5m3
由G=mg可得,物块的质量:m=$\frac{G}{g}$=$\frac{0.6N}{10N/kg}$=0.06kg,
则物块的密度:ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{0.06kg}{3×1{0}^{-5}{m}^{3}}$=2×103kg/m3
答:(1)物体浸没水中所受的浮力为0.3N.
(2)物体的重力为0.6N.
(3)物体的密度为2×103kg/m3

点评 本题考查了阿基米德原理和称重法求出浮力、密度公式、重力公式的应用,关键是知道物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等.

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质量/g温度升高10℃所需要的时间/s温度升高20℃所需要的时间/s温度升高30℃所需要的时间/s
沙子306489124
3096163220
(1)在此实验中,用加热时间的长短来表示物质吸收热量的多少.
(2)分析下表中的实验数据可知;质量相同的水和沙子,升高相同的温度时,水吸收的热量大于(大于/小于)沙子吸收的热量.
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