为了测量某石块的密度,实验中学物理兴趣活动小组的同学利用了一只小玻璃杯、一个量筒和适量的水做了如下实验:

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  • 解题思路:①不知道小玻璃杯的密度和体积,无法直接用密度变形公式来进行求解;所以要从玻璃杯漂浮在水面上这个漂浮条件入手分析.从实验的前两个步骤可以得到玻璃杯排开水的体积,即可求出玻璃杯所受浮力的大小;而物体漂浮在液体中时,所受浮力和自身重力相等,由此间接的求出玻璃杯的质量.

    ②石块的密度用公式ρ=

    m/V]来计算,因此必须得到石块的质量和体积;

    由于石块放入小玻璃杯漂浮在量筒内的水面上,石块的质量等于图中甲到乙所排开的水的质量,石块的体积等于丙图水面指示的体积数值减去量筒中原有的60cm3的水的体积.

    ①小玻璃杯排开水的体积为:V排玻=84cm3-60cm3=24cm3

    由于小玻璃杯漂浮在水面上,由漂浮条件知:

    G=F浮玻

    即:mg=ρgV排玻,mV排玻=1g/cm3×24cm3=24g=0.024kg;

    ②石块的质量m=ρ(V-V)=1.0×103kg/m3×(100×10-6m3-84×10-6m3)=0.016kg;

    石块的体积V=V-60cm3=64cm3-60cm3=4cm3=4×10-6m3

    石块的密度ρ=[m/V]=[0.016kg

    4×10−6m3=4×103kg/m3

    故答案为:0.024;4×10-6;4×103

    点评:

    本题考点: 固体的密度测量实验.

    考点点评: 测固体密度的常用方法是:①用天平测出固体的质量m;②根据排水法用量筒测出固体的体积V;③用公式ρ=[m/V]计算固体的密度;

    在测固体质量时,若没有天平,可以利用浮力知识,借助小玻璃杯、量筒,将小固体放入小玻璃杯,让小玻璃杯漂浮在水面上,固体质量等于加入小固体后排开的水的质量.

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