Question

4．將一小石塊懸掛在彈簧測力計的掛鉤上，在空氣中測得其重力為2.8N，將其浸沒在水中測得彈簧測力計的示數(shù)為1.8N，求：
（1）小石塊浸沒在水中時所受的浮力是多少？
（2）小石塊的體積為多少？
（3）小石塊的密度是多少？

Answer 1

分析 （1）物體所受浮力等于石塊的重力減去石塊在液體中測力計的示數(shù)；
（2）已知石塊全部浸沒時受到的浮力，利用阿基米德原理的變形公式即可求出排開水的體積（石塊的體積）；
（3）已知石塊的重力，利用重力公式求石塊的質(zhì)量；再用密度公式求石塊的密度．

解答 解：（1）根據(jù)題意可知，石塊的重力G=2.8N，石塊浸沒在水中時彈簧測力計示數(shù)F′=1.8N，
則石塊在水中受到的浮力：
F_浮=G-F′=2.8N-1.8N=1N；
（2）物體浸沒時排開液體的體積和本身的體積相等，
由F_浮=ρgV_排可得，石塊的體積：
V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{1N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=1×10^-4m³；
（3）石塊質(zhì)量：
m=$\frac{G}{g}$=$\frac{2.8N}{10N/kg}$=0.28kg，
石塊密度：
ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{0.28kg}{1×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=2.8×10³kg/m³．
答：（1）該石塊浸沒在水中時受到的浮力為1N；
（2）石塊的體積為1×10^-4m³；
（3）該石塊的密度為2.8×10³kg/m³．

點評 本題考查了稱重法求浮力、阿基米德原理、重力公式和密度公式的應(yīng)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．