Question

19．在彈簧測力計下懸掛一金屬塊，示數(shù)是8.1N，當把金屬塊浸沒在水中時，測力計的示數(shù)是5.1N，已知水的密度為1.0×10³kg/m³．
（1）測金屬塊浸沒在水中時受到的浮力為多少N，
（2）金屬塊的質(zhì)量是多少
（3）金屬塊的密度為多少kg/m³．

Answer 1

分析 （1）知道金屬塊的重力和金屬塊浸沒時彈簧測力計的示數(shù)，根據(jù)稱重法求出金屬塊浸沒在水中時受到的浮力；
（2）利用G=mg計算金屬塊的質(zhì)量是多少
（3）根據(jù)阿基米德原理求出金屬塊排開水的體積即為自身的體積，根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$求出金屬塊的密度．

解答 解：（1）金屬塊浸沒在水中時受到的浮力：
F_浮=G-F′=8.1N-5.1N=3N；
（2）金屬塊的質(zhì)量：
m=$\frac{G}{g}$=$\frac{8.1N}{10N/kg}$=0.81kg；
（3）因物體浸沒時排開液體的體積和自身的體積相等，
所以由F_浮=ρgV_排可得，金屬塊的體積：
V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{3N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=3×10^-4m³，
金屬塊的密度：
ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{0.81kg}{3×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=2.7×10³kg/m³．
答：（1）金屬塊浸沒在水中時受到的浮力為3N；
（2）金屬塊的質(zhì)量是0.81kg；
（3）金屬塊的密度為2.7×10³kg/m³．

點評 本題考查了稱重法求浮力和阿基米德原理、重力公式、密度公式的應用，關(guān)鍵是知道物體浸沒時排開液體的體積和自身的體積相等．