Question

14．弹簧测力计吊着物块在空气中称时示数为1.6N，当把物块总体积的$\frac{1}{2}$浸入水中称时示数为0.6N，则物体受到的浮力为1N，物块的密度为0.8×10³kg/m³．当把物块总体积的$\frac{4}{5}$浸入水中称时示数为0N．物块排开水的质量为0.16kg．（g取10N/kg）

Answer 1

分析 物体所受浮力等于物体在空气中的重力减去物块总体积的$\frac{1}{2}$浸入水中时弹簧测力计的示数，根据公式F_浮=ρgV_排求出物体的体积，再根据公式ρ=$\frac{m}{V}$求出物体的密度；根据公式F_浮=ρgV_排求物体浸入总体积的$\frac{4}{5}$时所受的浮力，物体排开水的重力等于浮力，根据公式G=mg可求物体排开水的质量．

解答 解：
（1）当把物块总体积的$\frac{1}{2}$浸入水中时，物体受到的浮力：F_浮=G-F_示=1.6N-0.6N=1N；
（2）由F_浮=ρ_水gV_排得物体排开水的体积：
V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{1N}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=1×10^-4m³，
由题意可知，物体的体积：V=2V_排=2×1×10^-4m³=2×10^-4m³，
物体的质量：m=$\frac{G}{g}$=$\frac{1.6N}{10N/kg}$=0.16kg，
物体的密度：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{0.16kg}{2×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=0.8×10³kg/m³；
（3）当把物体总体积的$\frac{4}{5}$浸入水中时，物体所受的浮力：
F_浮′=ρ_水g$\frac{4}{5}$V=1×10³kg/m³×10N/kg×$\frac{4}{5}$×2×10^-4m³=1.6N，
所以此时弹簧测力计的示数为：F_示′=G-F_浮′=1.6N-1.6N=0N．
（4）由阿基米德原理可知：G_排=F_浮′=1.6N，
则物体排开水的质量：m_排′=$\frac{{G}_{排}′}{g}$=$\frac{1.6N}{10N/kg}$=0.16kg．
故答案为：1；0.8×10³；0；0.16．

点评 本题考查利用称重法求物体所受浮力和利用浮力公式求物体体积以及求物体的密度，关键是求物体的体积，这是本题的难点，还要知道物体所受浮力等于物体排开的液体的重力．