【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.
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(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).
(________)
【答案】150 50
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【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:![]()