试题

小明利用弹簧测力计、细线、玻璃杯和水测量石块及木块的密度，他设计了如图所示的实验方案并按顺序完成了甲、乙、丙、丁、戊的实验操作，根据图中内容，完成以下分析：

（1）分析步骤甲中测力计示数，石块受重力N；
（2）对比分析步骤甲和乙的测力计示数，利用所学浮力知识知石块的体积为m³，密度为kg/m³；
（3）对比两步骤中弹簧测力计的示数可知木块的质量；
（4）分析丁、戊两步骤中弹簧测力计示数，木块浸没在水中所受到的浮力为N，木块的密度为kg/m³；
（5）小勇却认为小明所测木块密度的方案中有缺限，实验中只用完成甲、乙、丙、丁的操作就可以了，且得到的结果更准确．你认为小勇的看法 （“合理”或“不合理”）．按小勇的方案测出木块的密度将比小明所测得的密度值 （“大”或“小”）一些，原因是：小明实验方案中所测得的木块浮力偏 （“大”或“小”）．

解：（1）图甲中弹簧测力计的示数是3.0N，所以石块的重力是3.0N．
故答案为：3.0．
（2）由甲、乙两图，石块在水中所受的浮力F_浮=G-F=3.0N-1.8N=1.2N；
石块的体积等于石块排开水的体积，即V_石=V_排=

F浮

ρ水g

=

1.2N

1.0×103kg/m3×10N/kg

=1.2×10^-4m³
石块质量m=

G

g

=

3.0N

10N/kg

=0.3kg
∴石块密度ρ=

m

V

=

0.3kg

1.2×10-4m3

=2.5×10³kg/m³．
故答案为：1.2×10^-4；2.5×10³．
（3）比较甲、丙两个步骤可以知道木块的重力，从而知道质量．
故答案为：甲、丙．
（4）分析丁、戊两步骤中弹簧测力计示数，木块浸没在水中所受到的浮力为F_浮=3.2N-1.0N=2.2N，
木块的体积为：V_木=V_排=

F浮

ρ水g

=

2.2N

1.0×103kg/m3×10N/kg

=2.2×10^-4m³
木块质量m=

G

g

=

4.2N-3.0N

10Nlkg

=0.12kg
木块密度ρ=

m

V

=

0.12kg

2.2×10-4m3

=0.55×10³kg/m³．
故答案为：2.2；0.55×10³．
（5）小勇的看法不合理，按小勇的方案测量的浮力是4.2N-1.0N=3.2N，偏大；由此计算出的体积也会偏大，根据ρ=

m

V

计算出的密度就会小．
故答案为：不合理；小；．