Question

1．有一金属块，在空气中称时，弹簧秤的示数为5.4N；浸没在水中称时，弹簧秤的示数为3.4N．求：（g取10N/kg）
（1）金属块受到水的浮力；
（2）金属块的体积；
（3）金属块的密度．

Answer 1

分析 （1）在空气中弹簧测力计的示数即为金属块的重力，又知道浸没在水中称时弹簧秤的示数，根据称重法求出受到的浮力；
（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金属块的体积；
（3）根据G=mg求出金属块的质量，根据ρ=$\frac{m}{V}$求出金属块的密度．

解答 解：（1）金属块受到水的浮力：
F_浮=G-F′=5.4N-3.4N=2N；
（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，金属块的体积：
V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{2N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=2×10^-4m³；
（3）由G=mg可得，金属块的质量：
m=$\frac{G}{g}$=$\frac{5.4N}{10N/kg}$=0.54kg，
金属块的密度：
ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{0.54kg}{2×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=2.7×10³kg/m³．
答：（1）金属块受到水的浮力是2N；
（2）金属块的体积是2×10^-4m³；
（3）金属块的密度是2.7×10³kg/m³．

点评 本题考查了称重法求浮力、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．