Question

15．一金属块在空气中称重27N，把它全部浸没在水中称时弹簧测力计读数为17N（取g=10N/kg）．求：
（1）该金属块受到水对它的浮力是多少？
（2）该金属块的体积为多大？
（3）若该金属块底面离水面20cm，求金属块底面受到的压强是多少？

Answer 1

分析 （1）利用二次称重法求出金属块受到水对它的浮力；
（2）根据F_浮=ρgV_排求出金属块排开水的体积，当金属块浸没水中时，排开水的体积等于金属块的体积；
（3）已知金属块底面离水面的深度，利用p=ρ_水gh计算金属块底面受到的压强．

解答 解：（1）金属块受到水的浮力：
F_浮=G-F_拉=27N-17N=10N，
（2）金属块排开水的体积：
V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{10N}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=1×10^-3m³
因为金属块浸没水中，
所以，金属块的体积：
V=V_排=1×10^-3m³，
（3）金属块底面受到的压强：
p=ρ_水gh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.2m=2×10³Pa．
答：（1）该金属块受到水对它的浮力是10N；
（2）该金属块的体积为1×10^-3m³；
（3）若该金属块底面离水面20cm，金属块底面受到的压强是2×10³Pa．

点评 本题考查阿基米德原理、液体压强的计算，利用好称重法测浮力是本题的关键，题目难度不大，属于基础．