Question

【题目】给你：装有适量水的量筒一个、厚底小烧杯（直径小于量筒直径）一个、小石子．利用现有器材设计测定小石子密度的实验．已知水的密度为ρ水 ． 请你写出实验操作步骤和小石子密度表达式（用已知及测出的物理量符号表示）．
（1）操作步骤： A、；
B、；
C、；
D、 ．
（2）小石子密度：ρ石= ．

Answer 1

【答案】
（1）量筒中倒入适量的水，记下量筒中水的体积V1；把空小烧杯开口向上放入量筒内，漂浮在水面上，记下水面的示数V2；将小石子放入烧杯中，让小烧杯开口向上放入量筒内，漂浮在水面，记下水面的示数V3；取出烧杯，将烧杯内的小石子沉入水中，记下水面的示数V4
（2） ρ水
【解析】解：量筒中倒入适量的水，记下水的体积V1； 小烧杯放在量筒中，使小烧杯漂浮在水面上，记下水面对应的刻度值V2；
把石子放在小烧杯中，小烧杯还是漂浮在水面上，记下水面对应的刻度值V3；
取出小烧杯，把石子浸没在水中，记下水面对应的刻度值V4 ．
小烧杯漂浮在水面上：G杯=F浮=ρ水gV排=ρ水g（V2﹣V1），G杯=ρ水g（V2﹣V1）﹣﹣①
石子放在烧杯里，小烧杯还是漂浮在水面上：G杯+G石=F'浮=ρ水gV'排=ρ水g（V3﹣V1），
G杯+G石=ρ水g（V3﹣V1），﹣﹣②
②﹣①得，石子的重力：G石=ρ水g（V3﹣V2），
石子的质量：m石= =ρ水（V3﹣V2），
石子的体积：V=V4﹣V1 ，
石子的密度：ρ= = ．
所以答案是：（1）A、量筒中倒入适量的水，记下量筒中水的体积V1；
B、把空小烧杯开口向上放入量筒内，漂浮在水面上，记下水面的示数V2；
C、将小石子放入烧杯中，让小烧杯开口向上放入量筒内，漂浮在水面，记下水面的示数V3；
D、取出烧杯，将烧杯内的小石子沉入水中，记下水面的示数V4 ． （2） ．
【考点精析】根据题目的已知条件，利用阿基米德原理和物体的浮沉条件及其应用的相关知识可以得到问题的答案，需要掌握阿基米德原理：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体所受的重力．这个规律叫做阿基米德原理，即 F浮= G排 =ρ液gv排；物体的浮沉条件：浸没在液体中的物体 F浮＞G 时上浮，F浮 = G 时悬浮，F浮 ＜G 时下沉．物体浮沉条件的应用举例：（1）轮船（2）潜水艇（3）气球（4）飞艇、热气（5）密度计（密度计的刻度是从上到下刻度变大，刻度不均匀，且刻度无单位．）．