Question

8．一个金属块在空气中重3.9N，将它浸没在盛满水的溢水杯中时有50mL的水从溢水杯流入到量筒中，求．
（1）金属块的体积．
（2）金属块在水中受到的浮力．（取g=9.8N/kg）
（3）金属块在水中时，弹簧测力计的示数．
（4）金属块的密度．

Answer 1

分析 （1）利用排水法测体积：从溢水杯流入量筒中的水的体积等于金属块的体积；
（2）根据阿基米德原理计算金属块所受的浮力；
（3）由称重法测浮力的方法知：弹簧测力计示数等于物重减去浮力；
（4）由金属块的重力、体积可以求出它的密度．

解答 解：（1）由量筒中的水的体积可知金属块的体积：
V=50ml=50cm³=5×10^-5m³；
（2）金属块所受浮力等于溢入量筒中水的重力，即：
F_浮=G_排=ρ_水gV_排=1.0×10³kg/m³×9.8N/kg×5×10^-5m³=0.49N；
（3）金属块浸在水中时弹簧测力计的示数：
F=G-F_浮=3.9N-0.49N=3.41N；
（4）金属块的密度为ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{{G}_{球}}{gV}$=$\frac{3.9N}{9.8N/kg×5×{10}^{-5}{m}^{3}}$≈7.95×10³kg/m³．
答：
（1）金属块的体积是5×10^-5m³；
（2）金属块所受浮力0.49N；
（3）金属块在水中时弹簧测力计示数为3.41N；
（4）金属块的密度是7.95×10³kg/m³．

点评 本题是力学知识的综合题，知识点多，有密度的计算、浮力的计算、材料的判断等；难度大．