Question

小丽利用弹簧测力计、细线、玻璃杯和水测量石块及木块的密度。她设计了如图所示的实验并按顺序完成了甲、乙、丙、丁、戊的实验操作，根据图中内容，完成以下问题：（，g取10N/kg）

(1)如图甲所示，石块受到的重力为______N；

(2)在乙图中，石块未放入时和石块浸没后容器对地面的压力变化了_____N；

(3)对比分析步骤甲和乙的测力计示数，可得石块的密度为____ kg/m³；

(4)继续分析丁、戊两步骤中弹簧测力计示数，最终可得木块的密度为____kg/m³。（结果精确到0.01）。

(5)小明却认为只需完成甲、乙、丙、丁的操作即可测出木块密度，且得到的结果更准确。你认为小明的看法____(“合理”或“不合理”)，按小明的方案测出的木块密度将比小丽所测得的密度值偏______，原因是小丽实验方案中所测得的木块浮力偏______。

Answer

3 1.2 2.5×103 0.55×103 合理 大 大

【解析】

(1)[1]石块所受的重力G=3.0N。

(2)[2]结合图甲、乙知，石块所受的浮力

F浮=G-F=3.0N-1.8N=1.2N

则石块浸没后，容器对地面的压力变化量为1.2N，原因是石块浸没后，水对石块的浮力为1.2N，则石块对水的压力为1.2N，那么容器对地面压力的增大量为1.2N。

(3)[3]根据阿基米德原理，得

石块的密度

(4)[4]据丁、戊两步骤可知，木块浸没在水中受到的浮力

F浮木=3.2N-1.0N=2.2N

木块的体积

木块的重力

G木=G总-G=4.2N-3.0N=1.2N

木块的密度

(5)[5] [6][7]小明的看法合理，因为由甲、丙可求出木块的重力，从而可求木块的质量，而由甲乙能求石块的体积，由丙丁可求石块和木块的总体积，那么木块的体积可求，即木块的密度可求。而小丽方案中的丁到戊，木块表面有水，造成图戊中弹簧测力计的示数变大，则求出的浮力偏大，由此计算的体积也偏大，据ρ=mV算出的密度就会偏小，所以小明的方案测出的木块的密度比小丽的方案测得的值偏大。