题目:
(2010·集美区质检)在实验课中,为了测定密度小于水的小物块受到的浮力大小,现有如下器材:①小物块,②钩码.③弹簧测力计,④烧杯,⑤溢水杯,⑥杠杆,⑦天平,⑧细线,⑨直尺,⑩量筒.
(1)请根据所提供的器材设计一个测量方案(测量方案不必写出),要求该方案最简便、测得的浮力误差最小.写出你测浮力时必须用的器材,需直接测量的物理量,浮力的大小及实验依据的原理.器材(填写编号):
①⑦
①⑦
;需直接测量的物理量:
质量m
质量m
;浮力的大小(用所测量的量表示);F=
mg
mg
;实验原理:
二力平衡
二力平衡
.
(2)若将装满水的溢水杯放在已调好的天平上进行测量.当天平平衡时向溢水杯轻轻地放入小物块,溢出的水用量筒接走,当物块静止时,天平将
保持平衡
保持平衡
(选填“保持平衡”或“失去平衡”);从量筒读出溢出的水的体积为12cm
3,则小物块的质量为:
12
12
g.
答案
①⑦
质量m
mg
二力平衡
保持平衡
12
解:(1)测量密度小于水的小物块受到的浮力大小,由于密度小于水的密度,所以物块会漂浮在水面上,物体漂浮是由二力平衡可知,浮力和重力是一对平衡力,大小相等,所以直接测出物块的质量,算出物块的重力便等于此物块漂浮在水面上受到的浮力,故答案为:①⑦;小物块质量m;mg;二力平衡;
(2)装满水的溢水杯,放入此物块后,物块漂浮在水面上,由二力平衡受到的浮力等于物块的重力,又由阿基米德原理可得,物块受到的浮力等于排开水的重力,即F
浮=G=G
排,所以m=m
排,放入溢水杯的物块的质量等于溢出水的质量,当物块静止时,天平将保持平衡;算出溢出水的质量便知道小物块的质量,由密度公式
ρ=得m=ρv=1g/cm
3×12cm
3=12g,故此物块的质量为12g,故答案为:保持平衡,12.