Question

【題目】受阿基米德辨別真假皇冠故事的啟發，小明設計了一個測量碗的密度的探究實驗，實驗步驟及實驗數據如圖所示．根據實驗數據，請計算結果：（1mL=1×10﹣6m3）

（1）乙圖中碗受到的浮力為 N；
（2）由丙圖可知碗的體積為 m3；
（3）碗的質量為 kg；
（4）碗的密度為 kg/m3 ．

Answer 1

【答案】
（1）0.6
（2）3×10-5
（3）0.06
（4）2×103
【解析】（1）由圖甲知，水的體積V1=500mL，由圖乙知，水與碗所排開水的總體積V2=560mL，碗所排開水的體積：V排=V2-V1=560mL-500mL=60mL=60cm3；碗所排開水的質量：m排=ρ水V排=1g/mL×60mL=60g=0.06kg；根據阿基米德原理可得，乙圖中碗受到的浮力：F浮=G排=m排g=0.06kg×10N/kg=0.6N

（2）由圖甲知，水的體積V1=500mL，由圖丙知，碗和水的總體積V3=530mL，則碗的體積：V=V3-V1=530mL-500mL=30mL=30cm3=3×10-5m3；

（3）碗漂浮在水面上時，碗受豎直向下的重力G碗=m碗g，豎直向上的浮力F浮=G排，碗處于平衡狀態，由平衡條件可得：G碗=F浮，即m碗g=m排g，所以m碗=m排=60g；則碗的密度：ρ碗=m碗/V=60g/30cm3=2g/cm3=2×103kg/m3．

故答案為：（1）0.6；（2）3×10-5；（3）0.06；（4）2×103．

（1）碗漂浮在水面上時，根據量筒的讀數方法，讀出水及碗所排開水的總體積V2，碗所排開水的體積V排=V2-V1，然后由m=ρV求出碗排開水的質量；根據阿基米德原理可知浮力大小；
（2）碗浸沒在水中時排開水的體積等于碗的體積；根據量筒的讀數方法，分別讀出水的體積V1，碗和水的總體積V3，碗的體積V=V3-V1．
（3）對碗進行受力分析，根據平衡條件求出碗所受的重力，然后求出碗的質量．
（4）根據密度公式求出碗的密度．