Question

19．用弹簧测力计竖直挂一物体，当物体浸入水中$\frac{1}{3}$体积时，弹簧测力计示数为4N；当物体浸入水中$\frac{1}{2}$体积时，弹簧测力计示数为1N．取下该物体放入水中，物体静止时受到的浮力是10N．

Answer 1

分析 （1）先利用称重法求浸在水中的体积为物体体积的 $\frac{1}{3}$时和物体浸入一半时受到的浮力，从而得出物体的体积和重力；根据F浮=ρ_水gV_排和G=mg、ρ=$\frac{m}{V}$可得：
（2）利用F_浮=ρgV_排求出此时物体受到的浮力，和重力比较，确定物体存在的状态，利用物体的浮沉条件求此时物体受到的浮力．

解答 解：（1）由“当吊在弹簧测力计下的物体浸在水中的体积为物体体积的$\frac{1}{3}$时，弹簧测力计的示数为4N，可得：
F_浮1=G-F_拉1，
即ρ_水g$\frac{1}{3}$V=G-4N…①；
由“当吊在弹簧测力计下的物体浸在水中的体积为物体体积的$\frac{1}{2}$时，弹簧测力计的示数为1N；”可得：
ρ_水g$\frac{1}{2}$V=G-1N…②
由①-②，解得V=$\frac{18}{{ρ}_{水}g}$．
（2）当从弹簧测力计上取下物体将其缓慢的放入水中，假设其全部浸没，那么它受到的浮力：
F_浮=ρgV_排=1.0×10³kg/m³×g×V=1.0×10³kg/m³×g×$\frac{18}{{ρ}_{水}g}$=18N，
将V=$\frac{18}{{ρ}_{水}g}$代入ρ_水g$\frac{1}{3}$V=G-4N…①；
解得G=10N，
由于F_浮＞G，
则取下物体将其缓慢的放入水中，物体漂浮，
物体静止时受到的浮力等于其重力，为10N．
故答案为：10．

点评 本题考查了密度的计算、重力的计算、浮力的计算（漂浮条件、阿基米德原理），涉及到用称重法测量物体受到的浮力，知识点多，属于难题．