Question

18．一金属块重为27N，挂在弹簧测力计的挂钩下浸没在水中时，弹簧测力计的示数为17N．求：
（1）金属块的质量；
（2）金属块浸没在水中时受到的浮力；
（3）金属块排开水的体积；
（4）金属块的密度．

Answer 1

分析 （1）由公式G=mg求出物体的质量；
（2）利用二次称重法求出金属块受到水对它的浮力；
（3）根据F_浮=ρ_水gV_排求出金属块排开水的体积，当金属块浸没水中时，排开水的体积等于金属块的体积；
（4）根据公式ρ=$\frac{m}{V}$求出该金属块的密度．

解答 解：（1）由G=mg可得金属块的质量：
m=$\frac{G}{g}$=$\frac{27N}{10N/kg}$=2.7kg；
（2）金属块浸没在水中时受到的浮力：
F_浮=G-F_示=27N-17N=10N；
（3）由F_浮=ρ_水gV_排可得金属块排开水的体积：
V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{10N}{1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=10^-3m³；
（4）金属块全部浸没在水中，则V_金=V_排=10^-3m³，
金属块的密度：
ρ_金=$\frac{m}{{V}_{金}}$=$\frac{2.7kg}{1{0}^{-3}{m}^{3}}$=2.7×10³kg/m³．
答：（1）金属块的质量为2.7kg；
（2）金属块浸没在水中时受到的浮力为10N；
（3）金属块排开水的体积为10^-3m³；
（4）金属块的密度为2.7×10³kg/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是本题的关键．