Question

4．2001年6月3日，我国历史上第一次水下考古调查在云南省澄江县抚仙湖正式展开，考古工作者从湖底打捞出一批出水文物．其中有一长约70厘米、质量为100千克的石块，考古人员是用气囊把它从水中浮起拉离湖底的．经测算可知、石块受到气囊向上的拉力为600牛时，它恰好能在水中匀速上浮．求：
（1）石块在水中受到的浮力？
（2）该石块的密度？

Answer 1

分析 （1）已知石块的质量，可计算出石块的重力，石块浸没水中，根据F_浮=G-F求出浮力的大小；
（2）根据阿基米德原理计算出石块排开水的体积，即石块的体积，最后计算出石块的密度．

解答 解：（1）石块的重力G=mg=100kg×10N/kg=1000N；
石块受到的浮力F_浮=G-F_拉=1000N-600N=400N；
（2）因为由F_浮=ρ_水gV_排得，石块排开水的体积V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{400N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=0.04m³，
石块的体积V=V_排=0.04m³，
石块的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{100kg}{0.04{m}^{3}}$=2.5×10³kg/m³．
答：（1）石块在水中受到的浮力是400N；
（2）该石块的密度是2.5×10³kg/m³．

点评 本题考查了学生对浮力的计算、阿基米德原理、重力的计算公式、密度计算公式的掌握和运用，涉及知识点多、综合性强，但难度不大．