Question

5．將一石塊掛在彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤上，測(cè)力計(jì)的示數(shù)為14.8N，當(dāng)將該石塊完全浸沒(méi)在水中時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的數(shù)為9.8N，g=10N/kg．求：
（1）該石塊浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力．
（2）該石塊的體積．
（3）該石塊的密度．

Answer 1

分析 （1）石塊掛在彈簧測(cè)力計(jì)上的示數(shù)即為物體的重力，又知道石塊浸沒(méi)時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，根據(jù)稱(chēng)重法求出石塊受到的浮力；
（2）物體浸沒(méi)時(shí)排開(kāi)液體的體積和自身的體積相等，根據(jù)阿基米德原理求出排開(kāi)水的體積即為石塊的體積；
（3）根據(jù)G=mg求出石塊的質(zhì)量，根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$求出石塊的密度．

解答 解：（1）石塊浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力：
F_浮=G-F′=14.8N-9.8N=5N；
（2）因物體浸沒(méi)時(shí)排開(kāi)液體的體積和自身的體積相等，
所以，由F_浮=ρgV_排可得，石塊的體積：
V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{5N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=5×10^-4m³；
（3）由G=mg可得，石塊的質(zhì)量：
m=$\frac{G}{g}$=$\frac{14.8N}{10N/kg}$=1.48kg，
石塊的密度：
ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{1.48kg}{5×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=2.96×10³kg/m³．
答：（1）石塊浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力為5N；
（2）該石塊的體積為5×10^-4m³；
（3）該石塊的密度為2.96×10³kg/m³．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了稱(chēng)重法求浮力和阿基米德原理、重力公式、密度公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是知道物體浸沒(méi)時(shí)排開(kāi)液體的體積和自身的體積相等．