Question

小明同学准备利用“一个弹簧测力计、一个重锤、两根质量和体积均忽略不计的细线、一个装有适量水的烧杯”测量一个不规则小木块的密度．
请你帮他将实验方案补充完整．
（1）用细线系住木块，挂在弹簧测力计下，记录弹簧测力的示数F；
（2）用细线将重锤系在木块下方，将重锤浸没在水中，记录弹簧测力的示数F₁；
（3）______；
（4）根据测得数据，计算木块浸没在水中所受的浮力F_浮=______；
（5）计算出木块的密度ρ_木=______．

Answer

（1）将木块和重锤全部浸没在水中，弹簧测力计的示数F2等于木块与重锤的重力和减去木块和重锤受到的浮力；用细线将重锤系在木块下方，将重锤浸没在水中，弹簧测力的示数F1等于木块与重锤的重力和减去重锤所受的浮力；用F1减去F2即可得到木块浸没在水中所受的浮力．
（2）根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排，求出V排=，而物体浸没水中时体积V=V排，用公式ρ=计算出木块的密度．
【解析】
实验中已经用弹簧测力计测得木块所受的重力、木块与重锤的重力和减去重锤所受的浮力所得之差F1，若再测得木块与重锤的重力和减去木块和重锤受到的浮力之差F2，即可得木块浸没在水中所受的浮力F浮=F1-F2．
∵据阿基米德原理F浮=ρ水gV排，得：V排=，
∵物体浸没水中时体积V=V排，
∴V木=V排==，
根据密度计算公式ρ=，得：
ρ木==•，
即ρ木=•ρ水．
故答案为：
（3）将木块和重锤全部浸没在水中，记录弹簧测力计的示数F2；（4）F浮=F1-F2；（5）ρ木=•ρ水．