Question

18．如图，某物块用细线系在弹簧测力计下，在空气中称时示数是15N，浸没在水中称时示数是5N．求：（取g=10N/kg）
（1）浸没在水中物体所受到浮力为多少牛？
（2）物块的体积为多少？物块的密度为多少？
（3）若浸没在另一种液体中称量，弹簧秤的示数为4牛，求这种液体的密度．

Answer 1

分析 （1）根据F_浮=G-F_拉求出浮力；
（2）求出来了浮力，利用阿基米德原理F_浮=ρ_水V_排g求物块排开水的体积（物块的体积）；
上面测出了物块的重力，利用重力公式求出物块的质量，然后利用密度公式求物块的密度．
（3）利用称重法求出物块受到液体的浮力；根据阿基米德原理求液体的密度．

解答 解：（1）浸没在水中物体所受到浮力：
F_浮=G-F_示=15N-5N=10N；
（2）物块浸没水中，由F_浮=ρ_水V_排g可得物块的体积：
V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{10N}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=1×10^-3m³；
由G=mg可得物块的质量：
m=$\frac{G}{g}$=$\frac{15N}{10N/kg}$=1.5kg，
物块的密度：
ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{1.5kg}{1×1{0}^{-3}{m}^{3}}$=1.5×10³kg/m³；
（3）若浸没在另一种液体中称量，则物块受到液体的浮力：
F_浮′=G-F_示′=15N-4N=11N；
由阿基米德原理可得F_浮′=ρ_液gV_物块 ，
即：11N=ρ_液×10N/kg×1×10^-3m³
解得ρ_液=1.1×10³kg/m³．
答：（1）浸没在水中物体所受到浮力为10N；
（2）物块的体积为1×10^-3m³；物块的密度为1.5×10³kg/m³；
（3）这种液体的密度1.1×10³kg/m³．

点评 本题考查了学生对重力公式、密度公式、阿基米德原理的掌握和运用，利用好“称重法测浮力”求出物块在水中受到的浮力是本题的突破口．