Question

18．如图所示，用弹簧测力计测出一圆柱体的重力为2.2N，将圆柱体浸没于水中，读出弹簧测力计的示数为2N，根据以上条件进行下列计算：
（1）圆柱体浸没于水中时所受浮力为多少牛顿？
（2）圆柱体排开水的体积是多少毫升？
（3）圆柱体的密度是多少？

Answer 1

分析 （1）利用二次称重法求出物体受到水和在某液体中对它的浮力；
（2）已知浮力，利用F_浮=ρ_液gV_排求出圆柱体排开水的体积；
（3）圆柱体完全浸没，其体积等于排开水的体积，利用G=mg求出质量，再利用$ρ=\frac{m}{V}$可求密度．

解答 解：（1）物体受到水的浮力：F_浮=G-F_视=2.2N-2N=0.2N；
（2）由F_浮=ρ_液gV_排可得，
V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{0.2N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=2×10^-5m³=20mL；
（3）由题意知，圆柱体的体积V=V_排=2×10^-5m³，
圆柱体的密度：
$ρ=\frac{m}{V}$=$\frac{G}{gV}$=$\frac{2.2N}{10N/kg×2×1{0}^{-5}{m}^{3}}$=1.1×10⁴kg/m³．
答：（1）圆柱体浸没于水中时所受浮力为0.2N；
（2）圆柱体排开水的体积是20mL；
（3）圆柱体的密度是1.1×10⁴kg/m³．

点评 本题考查了学生对阿基米德原理的掌握和运用，利用好称重法测浮力和物体排开液体的体积相等是本题的关键．