Question

12．如图所示，将一个物体挂在弹簧测力计下．当物体处在空气中时，弹簧测力计的示数为50牛；把物体浸没在足够深的水中，弹簧测力计的示数为30牛．（g=10N/kg）求：
（1）物体受到的浮力是多少牛？
（2）物体的体积是多大？
（3）物体的密度是多少？

Answer 1

分析 （1）物体在空气中弹簧测力计的示数即为物体的重力，又知道物体浸没时弹簧测力计的示数，根据称重法求出物体受到的浮力；
（2）物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等，根据阿基米德原理求出排开水的体积即为物体的体积；
（3）根据G=mg求出物体的质量，根据ρ=$\frac{m}{V}$求出物体的密度．

解答 解：（1）物体受到的浮力：
F_浮=G-F′=50N-30N=20N；
（2）因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等，
所以，由F_浮=ρgV_排可得，物体的体积：
V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{20N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=2×10^-3m³；
（3）由G=mg可得，物体的质量：
m=$\frac{G}{g}$=$\frac{50N}{10N/kg}$=5kg，
物块的密度：
ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{5kg}{2×1{0}^{-3}{m}^{3}}$=2.5×10³kg/m³．
答：（1）物体受到的浮力是20N；
（2）物体的体积是2×10^-3m³；
（3）物体的密度是2.5×10³kg/m³．

点评 本题考查了称重法求浮力和阿基米德原理、重力公式、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．