Question

1．一个不规则的实心物体，质量55g，放入装满纯水的烧杯中，沉入底部，排开50cm³的水．然后向烧杯中加盐并搅拌，直到物体悬浮为止．（g=10N/kg）求：
（1）物体在纯水中所受的浮力；
（2）物体悬浮时盐水的密度．

Answer 1

分析 （1）已知物体排开水的体积，根据F_浮=ρ_液gV_排计算物体在水中受到的浮力；
（2）根据浮沉条件，当物体悬浮时ρ_盐水=ρ_物，由此算出盐水密度．

解答 解；
（1）已知物体排开水的体积，V_排=50cm³，
所以物体受到的浮力：
F_浮=ρ_水gV_排=1×10³kg/m³×10N/kg×50×10^-6m³=0.5N；
（2）物体沉入容器底部，所以物体体积V=V_排=50cm³，
物体的密度：
ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{55g}{50c{m}^{3}}$=1.1g/cm³，
当物体悬浮时，
ρ_盐水=ρ_物=1.1g/cm³．
答：（1）物体在纯水中所受的浮力为0.5N；
（2）物体悬浮时盐水的密度为1.1g/cm³．

点评 本题考查了阿基米德原理和物体浮沉条件的应用，第（2）还可以根据悬浮时F_浮=G_排，即ρ_盐水V_排g=ρ_物V_物计算盐水密度．计算中要注意各物理量的单位要统一．