Question

10．一个不规则的实心物体，质量55g，放入装满纯水的烧杯中，沉入底部，排开0.5N的水．然后向烧杯中加盐并搅拌，直到物体悬浮为止．（g=10N/kg，水的密度为1.0×10³kg/m³）求：
（1）物体在水中所受的浮力；
（2）物体的体积；
（3）物体悬浮时盐水的密度．

Answer 1

分析 （1）根据阿基米德原理，物体受到的浮力等于物体排开的水的重力；
（2）利用公式F=ρ_液gV_排，可求出物体的体积；
（3）当物体悬浮时，盐水的密度等于物体的密度．

解答 解：（1）根据阿基米德原理可知，物体受到的浮力：F_浮=G_排=0.5N；
（2）物体排开的水的体积：V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{0.5N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=5×10^-5m³；
浸没时V_物=V_排=5×10^-5m³；
（3）因为物体悬浮在盐水中，
所以，ρ_盐水=ρ_物=$\frac{{m}_{物}}{{V}_{物}}$=$\frac{0.055kg}{5×1{0}^{-5}{m}^{3}}$=1.1×10³kg/m³ ．
答：（1）物体在纯水中所受的浮力为0.5N；
（2）物体的体积为5×10^-5m³；
（3）物体悬浮时盐水的密度1.1×10³kg/m³．

点评 进行浮力的计算时，结合题目中给出的物理量选择合适的公式，计算的过程中注意单位的换算．