Question

小明在溪邊撿到一個形狀不規則的漂亮小石塊，拿在手里沉甸甸的，他想測出小石塊的密度，但手邊只有彈簧秤，于是他找來一根細線和一個盛有水的燒杯，進行了如下實驗(g取10N/kg)

（1）將小石塊懸掛在彈簧秤下，示數如圖甲所示，則小石塊的重量為       N。
（2）將小石塊慢慢浸入水中，彈簧秤示數將逐漸       （填“變大”、“變小”或“不變”）；小石塊浸沒到水中后，彈簧秤的示數如圖乙所示，此時小石在水中所受的浮力為        N，小石塊的體積為          m³
（3）由此可計算出小石塊的密度為                 kg/m³
（4）若將右圖燒杯中的清水換成鹽水，彈簧秤是的示數將     （填“變大”、“變小”或“不變”）

Answer 1

（1）2.6N；（2）變小；1N；1.0×10^-4；（3）2.6×10³；（4）變小

（1）每一個大格代表1N，每一個小格代表0.2N，彈簧測力計測得小石塊的重力G=2.6N．
（2）小石塊慢慢浸入水時，受到重力、拉力、浮力作用，重力=拉力+浮力，根據阿基米德原理，液體的密度不變，排開液體的體積增大，浮力增大，重力不變，彈簧測力計的拉力變小．
如圖，小石塊浸沒到水中后，彈簧秤的示數為1.6N，
F_浮=G-F_拉=2.6N-1.6N=1N．
小石塊浸沒在水中，V=V_排=F/ρ_水g=1N/1.0×10³kg/m³×10N/kg=10^-4m³．
（3）m="G/h=2.6N/10N/kg" =0.26kg，
ρ=m/v=0.26kg/10^-4m³=2.6×10³kg/m³．
（4）根據阿基米德原理知，浮力跟液體的密度和排開液體的體積有關，在物體排開液體的體積不變時，水中加鹽，液體的密度增大，浮力增大，重力=拉力+浮力，重力不變，浮力增大，彈簧測力計的拉力減小．