Question

某物理小组决定测量一块鹅卵石的密度，但是手边的测量工具只有量筒．

他们设计了如图所示的实验装置．先把鹅卵石浸没在水杯内的水中，向矿泉水瓶中逐渐加水，当加入225ml的水时，瓶子在如图7甲所示的位置平衡．拿掉水杯后，再向瓶中加入150ml的水，此时瓶子在如图乙所示的位置平衡．若不考虑鹅卵石的吸水性，忽略瓶子的质量，g取10N/kg，求：
（1）鹅卵石在水中受到的浮力。
（2）鹅卵石的密度．
图在这

Answer 1

根据第一个图
向上的力有水的重力=225g/1000*10=2.25N,浮力=ρ水*G*V石头
向下的力有石头的重力
根据第二个图
向上的力有水的重力=375g/1000*10=3.75N
向下的力有石头的重力
说明石头的量力=3.75N
石头的质量=0.375kg

所以第一个图中
向上的力有水的重力=225g/1000*10=2.25N,浮力=ρ水*G*V石头
2.25N+浮力=3.75N
石头受的浮力=1.5N
ρ水*G*V石头=1.5N
V石头=0.15/1000
石头的质量=0.15kg
石头的密度=0.375/(0.15/1000)=2.5千克/立方米

Answer 2

解：（1）根据定滑轮特点，由图乙得：
G石=G水=m水g=ρ水v水g，
由图甲得鹅卵石在水中受到的浮力：
F浮=G石-F=ρ水v水g-ρ水vg=ρ水△v水g=1.0×103kg/m3×150×10-6m3×10N/kg=1.5N，
（2）∵F浮=ρ水gv排，
∴v排=F浮ρ水g=1.5N1.0×103kg/m3×10N/kg=1.5×10-4m3，
∵石块浸没，
∴v石=v排=1.5×10-4m3，
∴石块的密度：
ρ石=m石v石=ρ水v水v石=1.0×103kg/m3×(225+150)×10-6m31.5×10-4m3=2.5×103kg/m3．
答：（1）鹅卵石在水中受到的浮力为1.5N；
（2）鹅卵石的密度为2.5×103kg/m3．

Answer 3

根据第一个图
向上的力有水的重力=225g/1000*10=2.25N,浮力=ρ水*G*V石头
向下的力有石头的重力
根据第二个图
向上的力有水的重力=375g/1000*10=3.75N
向下的力有石头的重力
说明石头的量力=3.75N
石头的质量=0.375kg
所以第一个图中
向上的力有水的重力=225g/1000*10=2.25N,浮力=ρ水*G*V石头
2.25N+浮力=3.75N
石头受的浮力=1.5N
ρ水*G*V石头=1.5N
V石头=0.15/1000
石头的质量=0.15kg
石头的密度=0.375/(0.15/1000)=2.5千克/立方米

Answer 4

浮力就等于多加的水的重力。

Answer 5

　　解：（1）根据定滑轮特点，由图乙得：
G石=G水=m水g=ρ水v水g，
由图甲得鹅卵石在水中受到的浮力：
F浮=G石-F=ρ水v水g-ρ水vg=ρ水△v水g=1.0×103kg/m3×150×10-6m3×10N/kg=1.5N，
（2）∵F浮=ρ水gv排，
∴v排=F浮
ρ水g
=1.5N
1.0×103kg/m3×10N/kg
=1.5×10-4m3，
∵石块浸没，
∴v石=v排=1.5×10-4m3，
∴石块的密度：
ρ石=m石
v石
=ρ水v水
v石
=1.0×103kg/m3×(225+150)×10-6m3
1.5×10-4m3
=2.5×103kg/m3．
答：（1）鹅卵石在水中受到的浮力为1.5N；
（2）鹅卵石的密度为2.5×103kg/m3．