Question

小亮想测出小木块（密度比水的小，表面经处理后不吸水）的密度．除了此木块，老师还给他提供了如下器材：与木块体积相同的铜块，足够大的量筒和足量的水（已知水的密度为ρ_水）．请你仅利用上述器材帮他设计测量这个木块密度的实验方案，要求：

（1）写出实验步骤及所需测量的物理量；

（2）写出木块密度的数学表达式（用已知量和测量量表示）．

Answer

详见解析

【解析】

根据题中“小亮想测出小木块（密度比水的小，表面经处理后不吸水）的密度”和所提供的实验器材可知，本题考查用特殊方法测物体的密度．根据实验原理，利用排水法得到铜块的体积，也就得到了木块的体积；再利用漂浮条件，求得木块的重力，进一步得到木块的质量．从而完成实验．

（1）实验步骤：

①向量筒内加入适量的水，记下量筒内水的体积V0；

②将铜块缓慢放入量筒内水中，记下此时水和铜块的总体积V1；

③再将木块轻轻放入量筒内水中，待木块静止处于漂浮状态时，记下此时总体积V2．

（2）木块密度的数学表达式的推导：

因为木块漂浮，，

木块的质量为，

木块的体积为，

木块的密度：