Question

2．下面是张超同学利用量筒和水测量橡皮泥密度的实验过程及分析，请完成下列填空．

（1）在量杯中装适量的水．读出水面对应的刻度值V₁；
（2）把橡皮泥捏成碗状．小心放入量杯使之漂浮在水面上，读出此时水面对应的刻度值V₂，则橡皮泥漂浮在水面上时排开水的体积V=14cm³橡皮泥漂浮在水面上时排开水的质量m=14g，根据漂浮原理（F=G）可求出橡皮泥的质量m=14g；
（3）再把橡皮泥团成球放入量杯使之沉入水底．读出此时水面对应的刻度值V₃；
（4）利用密度计算公式可计算出橡皮泥密度ρ，如图是整个实验的操作情景．由图中读数可算出橡皮泥的密度是1.75×10³kg/m³；
（5）张超同学根据实验得出“漂在水面上的物体比沉在水底的物体受到的浮力大”的结论，你认为他的判断是否正确，并说出理由不正确，没有说明是同一物体．

Answer 1

分析 （2）根据漂浮条件求出橡皮泥受到的重力，再求出橡皮泥的质量．读出橡皮泥小球浸没水前后时，量筒水面对应的刻度值，求出橡皮泥的体积．
（4）根据密度公式，求出橡皮泥的密度．
（5）物体的浮沉条件当F_浮=G，物体漂浮或悬浮，当F_浮＜G，物体下沉．

解答 解：（1）量筒每一个大格代表10ml，每一个小格代表2ml，
橡皮泥浸没之前水面对应的示数为V₁=50ml=50cm³．
（2）橡皮泥漂浮在水面上水面对应的示数为V₂=64ml=64cm³，
橡皮泥漂浮在水面上，排开水的体积为V'=V₂-V₁=64ml-50ml=14ml=14cm³=1.4×10^-5m³，
G=F_浮=ρ_水gV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×1.4×10^-5m³=0.14N，
m=$\frac{G}{g}$=$\frac{0.14N}{10N/kg}$=0.014kg=14g．
（3）橡皮泥团成球浸没在水中，量筒对应的示数为V₃=58ml=58cm³，
（4）橡皮泥漂浮在水面上，受到的重力等于排开水的重力，所以橡皮泥的质量等于排开水的质量，
所以，m=m_排水=（V₂-V₁）ρ_水，
橡皮泥的体积为V=V₃-V₁，
所以橡皮泥的密度：
ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{{（V}_{2}-{V}_{1}）{ρ}_{水}}{{V}_{3}-{V}_{1}}$=$\frac{（64c{m}^{3}-50c{m}^{3}）×1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}}{58c{m}^{3}-50c{m}^{3}}$=1.75g/cm³=1.75×10³kg/m³．
（5）如果是同一物体，物体漂浮时F_浮=G，当F_浮＜G，物体下沉．但张超同学根据实验得出“漂在水面上的物体比沉在水底的物体受到的浮力大”的结论时，没有说明是同一物体，所以是不正确的．
故答案为：（2）14；14；14；（4）1.75×10³；（5）不正确，没有说明是同一物体．

点评 一般情况下，用天平测量物体的质量，用量筒测量物体的体积，根据密度公式很容易求出物体的密度．本题缺少天平，利用漂浮条件求出物体的质量，这是比较典型的方法，一定要掌握．