Question

【题目】某同学利用滑轮、完全相同但质量未知的若干个钩码、溢水杯、量筒等器材，测量一个物块的密度。他设计的实验步骤如下：

步骤一：用一根质量不计的细线一端系住物块，另一端绕过定滑轮挂住3个钩码，每个钩码的质量是20g，此时物块、钩码静止不动，并将注满水的溢水杯置于物块下方，如图甲所示；

步骤二：移去1个钩码后，物块下降浸入水中再次静止不动，此时物块有一半的体积露出水面；

步骤三：将溢出的水全部倒入量筒中，水的体积如图乙所示。

实验中不计一切摩擦，则

（1）溢出水的体积为_____cm3；

（2）物块的质量为_____g；

（3）物块的密度为_____g/cm3

（4）若在完成 步骤二后，向溢水杯中加入足量的食盐，被食盐充分溶解后木块露出水面的体积将_____（选填”大于“”等于“或”小于“）物块体积的一半。

Answer 1

【答案】20 60 1.5 大于

【解析】

（1）根据量筒中的示数分析溢出水的体积；

（2）使用定滑轮不省力也不费力；

（3）根据密度公式求出密度；

（4）根据物体的浮沉条件和阿基米德原理分析。

（1）由图可知，溢出量筒中水的体积为V＝20cm3，

（2）使用定滑轮不省力也不费力，即物体的重力等于三个钩码的重力，则物体的质量等于三个钩码的质量m＝20g×3＝60g；

（3）物块有一半的体积露出水面，则物体的总体积为：V'＝2×20cm3＝40cm3，

物体的密度为：；

（4）向溢水杯中加入足量的食盐，则水的密度变大，根据F浮＝ρ液gV排可知，物体受到的浮力变大，故物体会上浮一些，即木块露出水面的体积将大于物块体积的一半