Question

将一重为4.0N的金属筒容器，开口向上放入水中，有的体积露出水面．如在筒内装入100cm³的某种液体后，金属筒有的体积没在水中，已知ρ_水=1.0×10³kg/m³，g=10N/kg，则金属筒的容积是    m³（筒壁厚度不计），装入金属筒内液体的密度是    kg/m³．

Answer 1

【答案】分析：（1）金属筒容器有的体积露出水面，说明它漂浮，则浮力等于重力等于4.0N，利用阿基米德原理公式的变形公式：V_排=计算出排开水的体积，然后除以 就是金属筒的容积V_物；
（2）利用阿基米德原理计算出金属筒有的体积没在水中时的浮力，则浮力减去金属筒的重力，就是100cm³的某种液体的重力，然后利用公式ρ=计算液体密度．
解答：解：（1）金属筒漂浮，F_浮=G_筒=4N．
      V_排===4×10^-4m³，
∵的体积露出水面． 
∴V_筒==×4×10^-4m³=6×10^-4m³．
（2）装入液体后的浮力：F_浮′=ρ_水gV_筒=1×10³kg/m³×10N/Kg××6.0×10^-4m³=5.5N，
    装入液体后的浮力等于金属筒重力加上液体重力，所以：G_液=F_浮′-G_筒=5.5N-4N=1.5N，
筒内液体的密度ρ===1.5×10³kg/m³．
故答案为：6×10^-4；1.5×10³．
点评：这是一道综合题目，在求浮力时主要用到浮力公式中的平衡公式和阿基米德原理公式，浮力公式比较多，只有在理解的基础上记忆公式，并记住每个公式适用的条件，才能熟练运用．