Question

一个不规则的实心物体，质量为22g，放入装满水的烧杯中，沉入底部，排开水的质量为20g，向烧杯中加盐并搅拌，直到物体悬浮为止，求：
（1）物体在水中受到的浮力；
（2）物体的体积；
（3）物体悬浮时，盐水的密度．

Answer 1

分析：根据阿基米德原理，物体受到的浮力等于物体排开的水的重力，利用公式F=ρ_液gV_排，可求出物体的体积，当物体悬浮时，盐水的密度等于物体的密度．

解答：解：（1）根据阿基米德原理可知物体受到的浮力F_浮=G_排=m_排g=20×10^-3kg×10N/kg=0.2N
（2）物体排开的水的体积V_排=

F浮

ρ水g

=

0.2N

1.0×103kg/m3×10N/kg

=2×10^-5m³=20cm³；
浸没时V_物=V_排=2×10^-5m³=20cm³；
（3）因为物体悬浮，所以ρ_盐水=ρ_物=

m物

V物

=

22g

20cm3

=1.1g/cm³=1.1×10³kg/m³．
答：（1）物体在纯水中所受的浮力为0.2N；
（2）物体的体积为2×10^-5m³；
（3）物体悬浮时盐水的密度1.1×10³kg/m³．

点评：进行浮力的计算时，结合题目中给出的物理量选择合适的公式，计算的过程中注意单位的换算．