Question

7．有一正立方體金屬塊，想知道該金屬塊的密度，于是將金屬塊浸沒在某種液體中，如圖甲所示，在將金屬塊緩緩從液體中豎直提出來的過程中，畫出了測力計拉力F隨提起高度h變化的圖象，如圖乙所示．則該金屬塊的質量為40g，金屬塊浸沒在該液體里所受浮力大小為0.1N，密度為5g/cm³．

Answer 1

分析 （1）當金屬塊完全露出液面，沒有浸入水中時，金屬塊不受浮力，此時拉力等于重力，據(jù)此求出金屬塊重，利用重力公式求金屬塊的質量．
（2）根據(jù)當金屬塊未露出液面時拉力的大小，根據(jù)稱重法求出物體受到的浮力，利用圖乙求出金屬塊的體積，利用密度公式求金屬塊的密度．

解答 解：
當金屬塊完全露出液面后，金屬塊不受浮力，此時拉力等于重力，提起高度h在4cm以上；從圖可知，該金屬塊重力：G=F_拉=0.4N．
金屬塊的質量為：m=$\frac{G}{g}$=$\frac{0.4N}{10N/kg}$=0.04kg=40g，
由圖可知，正立方體金屬塊浸沒在水中時，F(xiàn)_拉′=0.3N，
根據(jù)稱重法可知，物體在液體中受到的浮力：F_浮=G-F_拉′=0.4N-0.3N=0.1N，
由圖乙可知正方體金屬塊的邊長為2cm，
則金屬塊的體積：
V=8cm³=8×10^-6m³，
金屬塊的密度：ρ_金=$\frac{m}{V}$=$\frac{0.04kg}{8×1{0}^{-6}{m}^{3}}$=5×10³kg/m³=5g/cm³．
故答案為：40；0.1；5．

點評 本題考查了重力、浮力、質量、密度的計算，關鍵是公式和公式變形的應用，難點是需要通過金屬塊受到的浮力求出金屬塊的體積；一定不能通過圖乙確定金屬塊的邊長，然后求出體積．