Question

【題目】為了探究石塊浸沒在水中所受浮力和它排開水的重力之間的關系，并借用水的密度水求出該石塊的密度石，某同學進行了如圖甲、乙、丙、丁四次測量（彈簧測力計讀數分別為F1、F2、F3、F4）。

甲：把石塊浸沒在水面恰好與溢口相平的溢杯中，用空杯接從溢杯里被石塊排開的水，讀出此時彈簧測力計的示數。

乙：用彈簧測力計測出石塊所受的重力。

丙：用彈簧測力計測出接了水后杯子和水的總重。

丁：用彈簧測力計測出空杯所受的重力。

（1）你覺得合理的實驗順序是_____。

（2）實驗表明，（石塊所受浮力）_____＝_____（石塊排開水的重力）（用F1、F2、F3、F4表示）。

（3）則ρ石＝_____（用ρ水、F2、F3、F4表示）。

Answer 1

【答案】丁乙甲丙 F2﹣F1 F3﹣F4

【解析】

（1）（2）實驗中要先測石塊的重力和空桶的重力，然后再把石塊沒入水中，測出石塊受到的拉力，根據稱重法求出浮力；最后再測出桶和溢出水的重力得出排開水的重力；根據阿基米德原理可知，如果物體排開液體的重力和受到的浮力相等；

（3）已知F2為石塊的重力，則石塊的質量m＝，利用F浮＝ρ水gV排求得石塊排開水的體積，由圖可知，石塊全部浸沒在水中，則V排＝V物，再利用ρ＝即可求得石塊的密度．

(1)減小測量誤差,正確的順序是測出空桶重力→石塊重力→石塊浸入水中,讀出彈簧測力計示數→測出小桶和排開水的總重力,即丁、乙、甲、丙(或乙、丁、甲、丙)；

(2)由題可知,浮力等于石塊的重力減在水中的拉力,則F浮＝F2F1；

排開液體的重力等于水和桶的重力減空桶的重力,則G排＝F3F4；

(3)石塊的質量m＝，

由F浮＝ρ水gV排可得V排＝，

石塊全部浸沒在水中,則V排＝V物，

石塊的密度：ρ＝ρ水