Question

【题目】小红同学在测量石块密度的实验中，将一只烧杯放在电子秤的托盘上，烧杯中倒入适量的水，然后用一根细线吊着石块缓慢放入水中直至沉底(如图甲所示).小红根据电子秤的示数画出了压力随时间变化的F-t物理图像(石块下表面刚接触水面时开始计时)，如图乙所示.

(1)石块质量为______g，体积为______cm3，密度为______kg/m3.

(2)t1、t2、t3时刻石块受到的浮力分别为F1、F2、F3，则F1______F2______F3 (选填“>”、 “=”、“<”)

(3)若实验中将烧杯换成装满水的溢水杯，如图丙所示(图甲与图丙中水与容器总质量相同)，请在图丁中画出石块缓慢放入水中直至触底前，托盘受到的压力F随时间t变化的F-t图像(图丁中t0时刻石块刚好触底).

（________）

Answer 1

【答案】150 50 < <

【解析】

第一空．由图乙知道，烧杯和水的重力是1.5N，当石块沉底时，电子秤受到的压力=烧杯和水的总重+石块的重力=3.0N，所以，石块的重力是：G石=3.0N-1.5N=1.5N，由G=mg知道，石块的质量是：
=150g ；

第二空．由图乙知道，石块全部浸没时，受到的浮力F浮是2.0N-1.5N=0.5N，由F浮=ρ液 gV排知道，石块的体积是：

；

第三空．由 知道，，石块的密度是：

第四空．根据题意知道，t1、t2、t3时刻石块受到的浮力分别是对应时刻电子秤的示数-烧杯和水的重力，由图乙知道，F1、F2、F3的关系是：F1<F2<F3，

第五空．由第四空知道F2<F3，

第六空．根据题意知道，电子秤受到的压力=烧杯和水的总重+浮力，又因为F浮=G排，所以，石块缓慢放入水中直至触底前，电子秤受到的压力不变，始终是1.5N，故托盘受到的压力F随时间t变化的F-t图像如下：