Question

【题目】小明在郊游时发现了一块坚硬的矿石，他想用弹簧测力计（量程为5N）、 烧杯、细线等简单器材测量这块矿石的密度。实验过程如下：(ρ水=1.0×103 kg/m3，g取10N/kg）

（1）小明用弹簧测力计直接测量矿石的重力，发现测力计的示数仍不能将矿石提起，因此他改用图甲所示的装置进行了测量；当杠杆水平静止时，弹簧测力计的示数为______N，矿石的质量为______ g。

（2)将该矿石浸没在水中静止时，如图乙所示，仍使杠杆水平静止，记录测力计的示数，根据阿基米德原理可算出该矿石的体积V=_________m3；

（3）矿石的密度ρ矿=_________ kg/m3。

Answer 1

【答案】2.2 660 3×10-4 2.2×103

【解析】

(1)由图甲可以知道弹簧测力计的量程为0-5N，分度值为0.2N，因此示数为2.2N，

l1:l2=3:1,又知F1=2.2N, ,并且F1l1=Gl2,所以G===6.6N,

矿石的质量m===0.66kg=660g;
(2)由图丙可以知道,此时弹簧测力计的示数为1.2N，据杠杆平衡条件可得，

F2==3.6N,

因此矿石受到的浮力为：F浮=GF2=6.6N3.6N=3.0N;

由F浮=水gV排得矿石的体积：V===310-4m3;

矿石的密度:===2.2×103kg/m3.