题文

小刚同学在测量一木块的密度时，由于木块的密度ρ木小于水的密度ρ水，因此他在测量时采取了如下的方法： ①将木块悬挂在竖直的弹簧测力计下，测出木块的重力G1； ②取一个铁块悬挂在竖直的弹簧测力计下，测出铁块的重力G2； ③将铁块完全浸没在水中，读出弹簧测力计的拉力F1； （1）为了测出木块的密度，小刚接下来的操作与测量应是：______，读出并记录弹簧测力计的示数F2． （2）根据以上测量的物理量和水的密度ρ水，得出计算木块密度的表达式为ρ木=______．

题型：问答题  难度：中档

答案

（1）小刚接下来的操作与测量： 将铁块和木块系在一起，挂在弹簧测力计下，将铁块和木块浸没在水中，读出并记录弹簧测力计的示数F2． （2）木块的质量： m木= G1 g ， 木块和铁块的总重： G总=G1+G2， 木块和铁块全浸入水中，弹簧测力计的示数： F示=F2， 木块和铁块受到的浮力： F总浮力=G总-F2=G1+G2-F2， 铁块受到的浮力： F铁=G2-F1， 木块受到的浮力： F木=F总浮力-F铁=G1+G2-F2-（G2-F1）=G1+F1-F2， ∵F木=ρ水V排g， ∴V排= F木 ρ水g = G1+ F1-F2 ρ水g ， ∵木块浸没水中， ∴V木=V排= G1+ F1-F2 ρ水g ， （3）木块的密度： ρ木= m木 V木 = G1 g G1+F1-F2 ρ水g = G1 G1+F1-F2 ρ水． 故答案为：（1）将铁块和木块系在一起，挂在弹簧测力计下，将铁块和木块浸没在水中； （2） G1 G1+F1-F2 ρ水．

据专家权威分析，试题“小刚同学在测量一木块的密度时，由于木块的密度ρ木小于水的密度ρ..”主要考查你对  浮力及阿基米德原理，固体密度的测量  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

浮力及阿基米德原理固体密度的测量

考点名称：浮力及阿基米德原理

• 浮力：
  （1）定义：浸在液体中的物体受到向上托的力叫做浮力。
  （2）施力物体与受力物体：浮力的施力物体是液体 (或气体)，受力物体是浸入液体(或气体)中的物体。
  （3）方向：浮力的方向总是竖直向上的。
  阿基米德原理：
  （1）原理内容：浸在液体里的物体受到液体竖直向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。
  （2）公式：，式中ρ_液表示液体的密度，V_排是被物体排开的液体的体积，g取9．8N／kg。

• 浮力大小跟哪些因素：
  有关浸在液体中的物体受到浮力的大小，跟物体浸入液体中的体积有关，跟液体的密度有关，跟物体浸入液体中的深度无关。跟物体本身密度大小无关。

• 阿基米德原理的五点透析：
  (1)原理中所说的“浸在液体里的物体”包含两种状态：一是物体的全部体积都浸入液体里，即物体浸没在液体里；二是物体的一部分体积浸入液体里，另一部分露在液面以上。
  
  (2)G_排指被物体排开的液体所受的重力，F_浮= G_排表示物体受到的浮力的大小等于被物体排开的液体的重力。