Question

8．把一个铁块用细绳悬挂子啊弹簧测力计的挂钩上，先用弹簧测力计测得铁块重为4.74N，把铁块浸没在水中时弹簧测力计的示数是4.14N，再把铁块浸没在某种液体中时弹簧测力计的读数是4.11N．求：（1）铁块在某种液体中受到的浮力；（2）铁块的体积；（3）该液体的密度．

Answer 1

分析 （1）知道铁块浸没液体中弹簧测力计的示数，利用称重法求铁块浸没在液体中受到的浮力；
（2）知道铁块浸没水中弹簧测力计的示数，利用称重法求铁块浸没在水中受到的浮力，然后利用F_浮=ρgV_排可求铁块排开水的体积，即铁块的体积；
（3）铁块浸没在某种液体中，排开液体的体积等于自身体积，再根据阿基米德原理求液体的密度．

解答 解：
（1）铁块在某种液体中受到的浮力：F_浮液=G-F=4.74N-4.11N=0.63N；
（2）铁块在水中受到的浮力：F_浮水=G-F′=4.74N-4.14N=0.6N；
根据F_浮=ρgV_排可得，铁块的体积：
V_铁=V_排水=$\frac{{F}_{浮水}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{0.6N}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=6×10^-5m³；
（3）由于铁块在水和液体中都处于浸没，则铁块排开液体的体积：
V_排液=V_铁=6×10^-5m³；
根据F_浮=ρgV_排可得，该液体的密度：
ρ_液=$\frac{{F}_{浮液}}{g{V}_{排}}$=$\frac{0.63N}{10N/kg×6×1{0}^{-5}{m}^{3}}$=1.05×10³kg/m³．
答：（1）铁块在某种液体中受到的浮力为0.63N；
（2）铁块的体积为6×10^-5m³；
（3）该液体的密度为1.05×10³kg/m³．

点评 本题考查了浮力的计算、阿基米德原理，涉及到称重法测浮力的应用（测液体密度），要求灵活将F_浮=G-F和F_浮=ρ_液V_排g结合使用．