Question

【題目】某同學利用滑輪、完全相同但質量未知的若干個鉤碼、溢水杯、量筒等器材，測量一個物塊的密度。他設計的實驗步驟如下：

步驟一：用一根質量不計的細線一端系住物塊，另一端繞過定滑輪掛住3個鉤碼，每個鉤碼的質量是20g，此時物塊、鉤碼靜止不動，并將注滿水的溢水杯置于物塊下方，如圖甲所示；

步驟二：移去1個鉤碼后，物塊下降浸入水中再次靜止不動，此時物塊有一半的體積露出水面；

步驟三：將溢出的水全部倒入量筒中，水的體積如圖乙所示。

實驗中不計一切摩擦，則

（1）溢出水的體積為_____cm3；

（2）物塊的質量為_____g；

（3）物塊的密度為_____g/cm3

（4）若在完成 步驟二后，向溢水杯中加入足量的食鹽，被食鹽充分溶解后木塊露出水面的體積將_____（選填”大于“”等于“或”小于“）物塊體積的一半。

Answer 1

【答案】20 60 1.5 大于

【解析】

（1）根據量筒中的示數分析溢出水的體積；

（2）使用定滑輪不省力也不費力；

（3）根據密度公式求出密度；

（4）根據物體的浮沉條件和阿基米德原理分析。

（1）由圖可知，溢出量筒中水的體積為V＝20cm3，

（2）使用定滑輪不省力也不費力，即物體的重力等于三個鉤碼的重力，則物體的質量等于三個鉤碼的質量m＝20g×3＝60g；

（3）物塊有一半的體積露出水面，則物體的總體積為：V'＝2×20cm3＝40cm3，

物體的密度為：；

（4）向溢水杯中加入足量的食鹽，則水的密度變大，根據F浮＝ρ液gV排可知，物體受到的浮力變大，故物體會上浮一些，即木塊露出水面的體積將大于物塊體積的一半