Question

14．如图甲所示，用弹簧秤悬挂一物体，保持静止；当物体浸没在水中静止时弹簧测力计的示数如图乙所示．（g=10N/kg）求：
（1）物体的质量m；
（2）物体浸没在水中受到的浮力F_浮；
（3）物体浸没时排开水的体积V和物体的密度ρ．

Answer 1

分析 （1）由图甲可知物体的重力，根据G=mg求出物体的质量；
（2）知道物体的重力和浸没水中时弹簧测力计的示数，根据称重法求出受到的浮力；
（3）根据阿基米德原理求出排开水的体积即为物体的体积，利用ρ=$\frac{m}{V}$求出物体的密度．

解答 解：（1）由甲图可知，物体的质量G=6N，
由G=mg可得，物体的质量：
m=$\frac{G}{g}$=$\frac{6N}{10N/kg}$=0.6kg；
（2）物体受到的浮力：
F_浮=G-F′=6N-4N=2N；
（3）因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等，
所以，由F_浮=ρ_水gV_排可得，物体的体积：
V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{2N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=2×10^-4m³，
则物体的密度：
ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{0.6kg}{2×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=3×10³kg/m³．
答：（1）物体的质量为0.6kg；
（2）物体浸没在水中受到的浮力为2N；
（3）物体浸没时排开水的体积为2×10^-4m³，物体的密度为3×10³kg/m³．

点评 本题考查了重力公式、称重法求浮力、阿基米德原理、密度公式的应用，要注意物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等．