Question

完成下列各探究题：
（1）只有量筒、细铁丝和足量的水，设计一个测量小木块密度的实验．
①写出简要的测量步骤和需要测量的物理量；②写出木块密度的最简表达式．
（2）手边只有一个量筒、足够的水，如何利用这些器材测量橡皮泥的密度（橡皮泥的密度大于水的密度）？写出简要的测量步骤和橡皮泥密度的最简表达式．
（3）小明在海滩上玩时，拾到了一个五彩鹅卵石，于是他想测量鹅卵石的密度，但身边只带有弹簧测力计、细线．海水的密度已知，请你帮他设计一个测量鹅卵石密度的可行方案，要求写出简要的实验步骤和鹅卵石密度的最简表达式．

Answer

（1）木块漂浮，则浮力等于自重，根据阿基米德原理，浮力又等于排开的水重，已知水的密度，根据量筒中示数的变化可得出排水的体积，这样物块的质量便可求出来了．再通过物块完全浸没时的排水体积得到物块的体积，就可以求出它的密度了．
（2）可以将橡皮泥捏成酒杯状，根据（1）的实验步骤测量橡皮泥的密度．
（3）利用二次称量法测出金属块在不同液体中受到的浮力，然后比较金属块在不同液体中受到的浮力关系，然后得出结论；若浮力相等，则浮力的大小与液体的密度无关，若浮力不相等，则浮力的大小与液体的密度有关．
答：（1）步骤：①用量筒量取一定体积的水，记下水的体积V1；
②将小木块放入量筒中漂浮记下体积V2；小木块的质量m====ρ水（V2-V1），
③用细铁丝将小木块完全浸入水中，记下体积V3；小木块的体积V=V3-V1．
表达式：ρ木==ρ水．
（2）步骤：①用量筒量取一定体积的水，记下水的体积V1；
②将橡皮泥捏成酒杯状放入量筒中漂浮记下体积V2；橡皮泥的质量m====ρ水（V2-V1），
③用细铁丝将橡皮泥按入水中，记下体积V3；橡皮泥的体积V=V3-V1．
表达式：ρ木==ρ水．
（3）步骤：
①分别用弹簧测力计测出鹅卵石的重力G，则鹅卵石的质量m=；
②将鹅卵石浸没在海水中，读出弹簧测力计的示数为F，则鹅卵石受到的浮力F浮=G-F，结合阿基米德原理可得，G-F=ρ海水gV排，即V排=，由于鹅卵石完全浸没，所以鹅卵石的体积V=V排=．
表达式：ρ鹅卵石==ρ海水．