Question

20．一个物体挂在弹簧秤下称时，读数为20N，将它浸没在水中时，读数为5N求：
（1）物体所受的浮力
（2）物体的体积
（3）这个物体的密度．

Answer 1

分析 （1）物体浸没在水中，弹簧测力计的示数比在空气中称时示数变小，这是因为物体受到了水的向上的浮力作用，所以有F_浮=G-F求出浮力；
（2）根据阿基米德原理F_浮=ρ_液gV_排求出V_排，因为浸没，所以V_排=V_物，
（3）知道物体的重力，根据G=mg就可以求出物体的质量；再利用ρ=$\frac{m}{V}$求出物体的密度ρ．

解答 解：（1）金属块受到的浮力：
F_浮=G-F′=20N-5N=15N；
（2）金属块完全浸没，
根据F_浮=ρgV_排可得，金属块的体积：
V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{15N}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=1.5×10^-3m³；
（3）根据G=mg可得，金属块的质量：
m=$\frac{G}{g}$=$\frac{20N}{10N/kg}$=2kg，
金属块的密度：
ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{2kg}{1.5×1{0}^{-3}{m}^{3}}$≈1.33×10³kg/m³．
答：（1）金属块受到的浮力为15N；
（2）金属块的体积是1.5×10^-3m³；
（3）金属块的密度为1.33×10³kg/m³．

点评 本题考查了称重法求浮力和阿基米德原理、密度公式、重力公式的应用，关键是知道物体浸没时排开液体的体积和本身的体积相等．