Question

8．把一個鐵塊用細繩懸掛子啊彈簧測力計的掛鉤上，先用彈簧測力計測得鐵塊重為4.74N，把鐵塊浸沒在水中時彈簧測力計的示數(shù)是4.14N，再把鐵塊浸沒在某種液體中時彈簧測力計的讀數(shù)是4.11N．求：（1）鐵塊在某種液體中受到的浮力；（2）鐵塊的體積；（3）該液體的密度．

Answer 1

分析 （1）知道鐵塊浸沒液體中彈簧測力計的示數(shù)，利用稱重法求鐵塊浸沒在液體中受到的浮力；
（2）知道鐵塊浸沒水中彈簧測力計的示數(shù)，利用稱重法求鐵塊浸沒在水中受到的浮力，然后利用F_浮=ρgV_排可求鐵塊排開水的體積，即鐵塊的體積；
（3）鐵塊浸沒在某種液體中，排開液體的體積等于自身體積，再根據(jù)阿基米德原理求液體的密度．

解答 解：
（1）鐵塊在某種液體中受到的浮力：F_浮液=G-F=4.74N-4.11N=0.63N；
（2）鐵塊在水中受到的浮力：F_浮水=G-F′=4.74N-4.14N=0.6N；
根據(jù)F_浮=ρgV_排可得，鐵塊的體積：
V_鐵=V_排水=$\frac{{F}_{浮水}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{0.6N}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=6×10^-5m³；
（3）由于鐵塊在水和液體中都處于浸沒，則鐵塊排開液體的體積：
V_排液=V_鐵=6×10^-5m³；
根據(jù)F_浮=ρgV_排可得，該液體的密度：
ρ_液=$\frac{{F}_{浮液}}{g{V}_{排}}$=$\frac{0.63N}{10N/kg×6×1{0}^{-5}{m}^{3}}$=1.05×10³kg/m³．
答：（1）鐵塊在某種液體中受到的浮力為0.63N；
（2）鐵塊的體積為6×10^-5m³；
（3）該液體的密度為1.05×10³kg/m³．

點評 本題考查了浮力的計算、阿基米德原理，涉及到稱重法測浮力的應用（測液體密度），要求靈活將F_浮=G-F和F_浮=ρ_液V_排g結合使用．