Question

7．小明同学对一个金属块进行了两次测量：第一次如图（甲）所示，用细线系住金属块挂在弹簧测力计上，弹簧测力计的读数为2.7N．第二次如图（乙）所示，让金属块浸没在盛水的杯子中，这时弹簧测力计的读数为1.7N．（g取10N/kg）
（l）求金属块在水中受到的浮力．
（2）求金属块的体积；
（3）通过进一步计算，结合下表所列的“某些金属的密度”，说明金属块是何种金属．

金属	金	铜	铁	铝
密度（×103kg/m3）	19.3	8.9	7.9	2.9

Answer 1

分析 （1）利用称重法F_浮=G-F_示求金属块在水中受到的浮力；
（2）求出来了浮力，利用阿基米德原理F_浮=ρ_水V_排g求排开水的体积（金属块的体积）
（3）测出了金属块的重力，利用G=mg=ρVg求金属的密度，对照密度表确定是哪种金属．

解答 解：
（1）根据题意可知，G=2.7N，F_示=1.7N，
金属块在水中受到的浮力：F_浮=G-F_示=2.7N-1.7N=1N，
（2）金属块浸没水中，根据F_浮=ρ_水V_排g可得，金属块的体积：
V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{1N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=1×10^-4m³，
（3）物体的重力G=mg=ρVg，
所以物体的密度：ρ=$\frac{G}{Vg}$=$\frac{2.7N}{1×1{0}^{-4}{m}^{3}×10N/kg}$=2.7×10³kg/m³
根据密度表可知：此金属块是铝．
答：（l）金属块在水中受到的浮力为1N；
（2）金属块的体积为1×10^-4m³；
（3）该金属块是铝．

点评 本题考查了学生对重力公式、密度公式、阿基米德原理的掌握和运用，利用好“称重法测浮力”求出金属块在水中受到的浮力是本题的突破口．