Question

将密度为2.7×10³Kg/m³、体积为5×10^-3m³的圆柱形铝块，悬挂在弹簧测力计的下面，将铝块浸没在水中时，上表面受到水的压力是240N，下表面受到水的压力是289N，此时铝块受到的浮力是________N，弹簧测力计的示数是________N．如果铝块脱离弹簧测力计的挂钩，它在水中将________，这是因为________．

Answer 1

49    83.3    下沉    铝块的密度大于水的密度
分析：①从浮力产生的原因来考虑，利用公式F_浮=F_下表面-F_上表面计算浮力的大小．
②称重法测浮力：金属块所受浮力等于金属块的重力减去金属块在水中测力计的示数．已知铝块的体积和密度，先利用公式m=ρv求出铝块的质量，再利用公式G=mg计算出铝块的重力，从而可以利用公式F_示=G-F_浮计算出弹簧测力计的示数．
③首先判断出铝块的密度与水的密度的大小关系，再利用物体的浮沉条件判定．
解答：①∵F_下表面=289N，F_上表面=240N，
∴F_浮=F_下表面-F_上表面=289N-240N=49N，
②∵ρ=2.7×10³Kg/m³，V=5×10^-3m³，
∴铝块的质量为：m=ρV=2.7×10³Kg/m³×5×10^-3m³=13.5kg，
∵g=9.8N/kg，
∴铝块的重力为：G=mg=13.5kg×9.8N/kg=132.3N，
当铝块浸没在水中时：
F_示=G-F_浮=132.3N-49N=83.3N．
③∵铝块的密度为2.7×10³Kg/m³，水的密度为1.0×10³Kg/m³，
∴ρ_铝＞ρ_水，
当ρ_物＞ρ_液时，物体在液体中会下沉．
故答案为：49，83.3，下沉，铝块的密度大于水的密度．
点评：本题考查了学生对密度公式、重力公式、利用浮力产生的原因来计算浮力的大小，并可以利用其公式变形F_示=G-F_浮计算出弹簧测力计的示数的大小，以及体浮沉条件的灵活应用，知道实心物体密度大于水的密度时，物体会下沉．