Question

（2010?河池模拟）如图所示，弹簧测力计下吊着一个金属块．当金属块未接触容器中的水时（如图甲），弹簧测力计的示数为5N；当金属块全部浸入水中时（如图乙），弹簧测力计的示数为3N．
（1）求金属块全部浸入水中时受到的浮力；
（2）求金属块的体积和密度．

Answer 1

分析：（1）金属块所受浮力等于物体在空气中的重力减去在水中弹簧秤的拉力（称重法测浮力）；
（2）利用阿基米德原理F_浮=ρgV_排求出金属块排开水的体积（金属块的体积），再根据公式 ρ=

m

V

求出金属块的密度．

解答：解：（1）由图知，金属块受到的浮力：
F_浮=G-F_示=5N-3N=2N，
（2）∵金属块浸没水中，F_浮=ρ_水v_排g
∴金属块的体积：
V=V_排=

F浮

ρ水g

=

2N

1.0×103kg/m3×10N/kg

=2×10^-4m³，
金属块的质量：
m=

G

g

=

5N

10N/kg

=0.5kg，
ρ=

m

V

=

0.5kg

2×10-4m3

=2.5×10³kg/m³．
答：（1）金属块全部浸入水中时受到的浮力为2N；
（2）金属块的体积为2×10^-4m³，密度为2.5×10³kg/m³．

点评：本题考查了学生对密度公式、阿基米德原理的掌握和运用，考查了称重法测浮力，关键是利用阿基米德原理求物体的体积，这是本题的难点．