Question

15．一个重为30N物体，当它完全浸没在水中时（如图所示），弹簧测力计的示数为25N．（g取10N/kg） 
（1）试计算物体受到的浮力；
（2）试计算物体的体积；
（3）试计算物体的密度．

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′=30N-25N=5N；
（2）物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等，
由F_浮=ρgV_排可得，物体的体积：
V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{5N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=5×10^-4m³；
（3）由G=mg可得，物体的质量：
m=$\frac{G}{g}$=$\frac{30N}{10N/kg}$=3kg，
物块的密度：
ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{3kg}{5×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=6×10³kg/m³．
答：（1）物体受到的浮力是5N；
（2）物体的体积是5×10^-4m³；
（3）物体的密度是6×10³kg/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．