Question

小明将重为3N的石块挂在弹簧测力计下端，先后浸没在水和盐水中：石块静止时弹簧
测力计的示数如图甲、乙所示，则石块在水中所受浮力为

1

N；从图中还可看出石块所受浮力的大小与液体

密度

有关，若剪断图中的细线，石块将

下沉

 （选填“上浮”、“悬浮”或“下沉”）．试通过计算得出盐水密度为

1.2×10³

kg/m³．

Answer 1

分析：（1）根据称重法F_浮=G-F′求出石块在水中所受浮力；
（2）在甲、乙两图中，排开液体的体积相同，液体的密度不同，受到的浮力不同，据此得出结论；
（3）物体的浮沉取决于受到的重力和浮力的大小，当重力大于浮力时物体下沉．
（4）求出了小石块受到水的浮力，利用阿基米德原理求小石块的体积；利用称重法求小石块受到盐水的浮力，再利用阿基米德原理求盐水的密度

解答：解：（1）石块在水中所受浮力：
F_浮=G-F=3N-2N=1N；
（2）由甲和乙图可知，
石块在盐水中受到的浮力：
F_浮′=G-F′=3N-1.8N=1.2N，
F_浮≠F_浮′，物体排开液体的体积相同而液体的密度不同，物体受到的浮力不同，
由此可知，浮力的大小与液体的密度有关；
（3）若剪断图中的细线时，受到的重力3N大于受到的浮力1.2N，
∵F_浮＜G，
∴石块将下沉；
（4）由（1）知道石块浸没在水中所受到的浮力F_浮=1N，
∵F_浮=ρ_水V_排g，
∴石块的体积：
V=V_排=

F浮

ρ水g

=

1N

1×103kg/m3×10N/kg

=1×10^-4m³，
由乙图可知，石块受到盐水的浮力：
F_浮′=3N-1.8N=1.2N，
∵F_浮′=ρ_盐水V_排g，
∴ρ_盐水=

F浮′

V排g

=

1.2N

1×10-4m3×10N/kg

=1.2×10³kg/m³．
故答案为：1；密度；下沉；1.2×10³．

点评：本题考查了浮力的计算和物体的浮沉条件，同时考查了学生利用控制变量法分析数据得出结论的能力，会用称重法测浮力、知道浮力大小的影响因素是本题的关键．