Question

学习了浮力知识后，小华找到了一种测小石块密度的新方法：先将小石块挂在弹簧测力计下，读出此时弹簧测力计的示数2N，然后将石块慢慢浸没在水中，此时弹簧测力计的示数为1.5N．（g=10N/kg）求：
（1）小石块的质量；
（2）小石块所受浮力；
（3）小石块的体积；
（4）小石块的密度．

Answer 1

分析：（1）小石块挂在弹簧测力计下的示数为小石块的重力，根据G=mg求出小石块的质；
（2）小石块受到的浮力等于空气中弹簧测力计的示数减去浸没在水中弹簧测力计的示数；
（3）知道小石块受到的浮力，根据阿基米德原理求出小石块的体积；
（4）小石块浸没时的体积等于排开水的体积，根据密度公式求出其密度．

解答：解：（1）根据G=mg可得，小石块的质量：
m=

G

g

=

2N

10N/kg

=0.2kg；
（2）小石块所受浮力：
F_浮=G-F′=2N-1.5N=0.5N；
（3）∵F_浮=ρgV_排，
∴小石块的体积：
V_排=

F浮

ρ水g

=

0.5N

1.0×103kg/m3×10N/kg

=5×10^-5m³；
（4）∵小石块浸没时的体积等于排开水的体积，
∴小石块的体积V=V_排=5×10^-5m³，
小石块的密度：
ρ=

m

V

=

0.2kg

5×10-5m3

=4×10³kg/m³．
答：（1）小石块的质量为0.2kg；
（2）小石块所受浮力为0.5N；
（3）小石块的体积为5×10^-5m³；
（4）小石块的密度为4×10³kg/m³．

点评：本题考查了重力公式、称重法求浮力、阿基米德原理和密度公式的应用，关键是知道物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等．