Question

将一石块挂在弹簧测力计的挂钩上，测力计的示数为15N，当将该石块完全浸没在水中时，弹簧测力计的示数为10N，g=10N/kg，水的密度为1×10³kg/m³．求：
（1）该石块浸没在水中时受到的浮力
（2）该石块的体积
（3）该石块的密度．

Answer 1

分析：（1）物体所受浮力等于石块的重力减去石块在液体中测力计的示数；
（2）已知石块全部浸没时受到的浮力，利用阿基米德原理的变形公式即可求出排开水的体积（石块的体积）；
（3）已知石块的重力，利用重力公式求石块的质量；再用密度公式求石块的密度．

解答：解：（1）根据题意可知，石块的重力：G=15N，
石块浸没在水中时弹簧测力计示数：F=10N，
则石块在水中受到的浮力：F_浮=G-F=15N-10N=5N；
（2）∵F_浮=ρgV_排，
∴石块的体积：
V=V_排=

F浮

ρ水g

=

5N

1×103kg/m3×10N/kg

=5×10^-4m³；
（3）∵G=mg，
∴石块质量：
m_石块=

G

g

=

15N

10N/kg

=1.5kg，
石块密度：
ρ_石块=

m石块

V

=

1.5kg

5×10-4m3

=3×10³kg/m³．
答：（1）该石块浸没在水中时受到的浮力为5N；
（2）石块的体积为5×10^-4m³；
（3）该石块的密度为3×10³kg/m³．

点评：本题考查知识点比较多，密度的计算、重力的计算、浮力的计算，涉及到利用称重法测量物体受到的浮力，属于中档题．