Question

在課外小組活動(dòng)中，小群用彈簧測(cè)力計(jì)、形狀不規(guī)則的系有細(xì)線的石塊、燒杯、水及鹽水分別做了如圖所示的實(shí)驗(yàn)．由實(shí)驗(yàn)可知，石塊的質(zhì)量是

0.4

kg，石塊在水中所受的浮力為

1

N，鹽水的密度為

1.1×10³kg/m³

．如果直接將該物體投入鹽水中，該物體將

下沉

（填“上浮”、“懸浮”或“下沉”）．（g=10N/kg）

Answer 1

分析：（1）在空氣中稱石塊重，從甲圖中讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)（石塊重），根據(jù)G=mg求出石塊的質(zhì)量；
（2）從乙圖讀出石塊全浸入水中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，利用稱重法求石塊在水中受到的浮力；
（3）求出了小石塊受到水的浮力，利用阿基米德原理求小石塊的體積；利用稱重法求小石塊受到鹽水的浮力，再利用阿基米德原理求鹽水的密度；
（4）比較物體完全浸沒(méi)鹽水時(shí)受到的浮力和重力即可判斷直接將該物體投入鹽水中物體的浮沉．

解答：解：
（1）由甲圖可得G=4N，則石塊的質(zhì)量：
m=

G

g

=

4N

10N/kg

=0.4kg；
（2）由甲乙兩圖得：
石塊在水中所受到的浮力：
F_浮=G-F′=4N-3N=1N；
（3）∵F_浮=ρ_水v_排g，
∴石塊的體積：
v=v_排=

F浮

ρ水g

=

1N

1×103kg/m3×10N/kg

=1×10^-4m³，
由甲丙兩圖，石塊受到鹽水的浮力：
F_浮′=4N-2.9N=1.1N，
∵F_浮′=ρ_鹽水v_排g，
∴ρ_鹽水=

F′浮

v排g

=

1.1N

1×10-4m3×10N/kg

=1.1×10³kg/m³．
（4）∵G＞F_浮′
∴如果直接將該物體投入鹽水中，該物體將下沉．
故答案為：0.4；1；1.1×10³kg/m³；下沉．

點(diǎn)評(píng)：稱重法的運(yùn)用是本題中求浮力的基本方法，浮沉條件可幫助我們判斷物體的浮沉狀態(tài)，本題的難點(diǎn)還是兩次浮力公式的運(yùn)用，利用石塊排開(kāi)水的體積與排開(kāi)鹽水的體積相同，進(jìn)而求出鹽水的密度．