Question

【题目】牛奶密度是检验牛乳质量的一项重要指标，小明为了比较市场上两种不同品牌牛奶的密度，设计了如下实验：
（1）通过观察比较牛奶的密度 小明将一正方体塑料块先后放入两种牛奶中，让它漂浮在液面上，观察塑料块露出液面的体积，露出液面体积较大的牛奶的密度较 ． 又将压强计的金属盒先后放入两种牛奶中的同一深度，观察U形管液面的高度差，高度差较大的牛奶的密度较 ．
（2）通过测量比较牛奶的密度 小明利用弹簧测力计、烧杯、石块、细绳和水等物品来测量．其操作步骤是：
①用弹簧测力计测出石块的重力为G；
②将石块浸没在水中，弹簧測力计的示数为F1；
③（写出具体方法和要测出的物理量并用字母表示）：
④牛奶密度的表达式为ρ牛奶=（用测出物理量的字母表示，水的密度用ρ水表示）．

Answer 1

【答案】
（1）大；大
（2）将石块浸没在牛奶中，弹簧測力计的示数为F2； ρ水
【解析】解：（1）塑料块能漂浮在两种牛奶中，说明所受的浮力都等于塑料块自身的重力．根据浮力的公式F浮=ρ液gV排 ， 谁的密度大，谁排开的液体体积就小，因此，露出液面体积较大的牛奶的密度较大； 根据液体内部压强公式p=ρgh，当金属盒在两种牛奶中的深度相同时，密度越大的牛奶，产生的压强越大，因此，压强计高度差较大的牛奶的密度较大．（2）③将石块浸没在牛奶中，弹簧測力计的示数为F2；④根据阿基米德原理可知，石块在水中的浮力为F浮水=G﹣F1=ρ水V排g，即V排= ；石块在牛奶中的浮力为F浮牛奶=G﹣F2=ρ牛奶V排g，即V排= ，
所以有： = ，化简得：ρ牛奶= ρ水 ．
所以答案是：（1）大；大；（2）③将石块浸没在牛奶中，弹簧測力计的示数为F2；④ ρ水 ．