为了测量某石块的密度，实验中学物理兴趣活动小组的同学利用一只小玻璃杯、一个量筒和适量的水做了如下实验：（1）在量筒内倒入60cm3的水．（2）将小玻璃杯开口向上漂浮在量筒内的水面上

（2003·长沙）为了测量某石块的密度，实验中学物理兴趣活动小组的同学利用一只小玻璃杯、一个量筒和适量的水做了如下实验：
（1）在量筒内倒入60cm³的水．
（2）将小玻璃杯开口向上漂浮在量筒内的水面上，如图甲所示，此时水面与84cm³刻度线相平．
（3）将石块放入小玻璃杯中，让小玻璃杯漂浮在量筒内的水面上，如图乙所示，此时水面与100cm³刻度线相平．
（4）取出小玻璃杯，将石块沉没在量筒内的水中（如图丙所示），此时水面与64cm³刻度线相平．根据以上数据可知，小玻璃杯的质量为

0.024

kg；石块的体积是

4×10^-6

m³；石块的密度是

4×10³

kg/m³．

考点：固体的密度测量实验；量筒的使用；阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用．

专题：实验题．

分析：①不知道小玻璃杯的密度和体积，无法直接用密度变形公式来进行求解；所以要从玻璃杯漂浮在水面上这个漂浮条件入手分析．从实验的前两个步骤可以得到玻璃杯排开水的体积，即可求出玻璃杯所受浮力的大小；而物体漂浮在液体中时，所受浮力和自身重力相等，由此间接的求出玻璃杯的质量．
②石块的密度用公式ρ=

m

V

来计算，因此必须得到石块的质量和体积；
由于石块放入小玻璃杯漂浮在量筒内的水面上，石块的质量等于图中甲到乙所排开的水的质量，石块的体积等于丙图水面指示的体积数值减去量筒中原有的60cm³的水的体积．

解答：解：①小玻璃杯排开水的体积为：V_排玻=84cm³-60cm³=24cm³；
由于小玻璃杯漂浮在水面上，由漂浮条件知：
G_玻=F_浮玻
即：m_玻g=ρ_水gV_排玻，m_玻=ρ_水V_排玻=1g/cm³×24cm³=24g=0.024kg；
②石块的质量m=ρ_水（V_乙-V_甲）=1.0×10³kg/m³×（100×10^-6m³-84×10^-6m³）=0.016kg；
石块的体积V=V_丙-60cm³=64cm³-60cm³=4cm³=4×10^-6m³；
石块的密度ρ=

m

V =

0.016kg

4×10?6m3

=4×10³kg/m³；
故答案为：0.024、4×10^-6、4×10³．