Question

3．将一实心物体挂在弹簧测力计上，待其静止时弹簧测力计的示数为7.2N，当把物休的三分之一浸在水中时，弹簧测力计的示数变为5.2N．此时物体受到的浮力为2N．若把该物体放入密度为1.5×10³kg/m³且足够多的另一液体中待其稳定时，物体所受的浮力为7.2N．（g=10N/kg，ρ_水=1.0×10³kg/m³）

Answer 1

分析 由图甲可知，物体的重力等于弹簧测力计的示数；知道当把物体的$\frac{1}{3}$浸在水中时的弹簧测力计的示数，利用称重法求此时物体受到的浮力；由F_浮=ρ_水V_排g可知当物体浸没水中，物体受到的浮力，进而求出物体的体积；利用密度公式求出物体的密度，和另一种液体的密度比较，得出物体在液体中的状态，进而求出物体在另一液体中所受的浮力．

解答 解：
由图甲和题意可知，物体的重力：G=7.2N，
当把物体的$\frac{1}{3}$浸在水中时，弹簧测力计的示数F_示=5.2N，
此时物体受到的浮力：F_浮=G-F_示=7.2N-5.2N=2N；
当物体浸没在水中时，排开水的体积是原来的3倍，
由F_浮=ρ_水V_排g可知，物体浸没在水中时受到的浮力：F_浮′=3F_浮=3×2N=6N，
则物体的体积：
V=V_排水=$\frac{{F}_{浮}′}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{6N}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=6×10^-4m³；
物体的密度：
ρ_物=$\frac{m}{V}$=$\frac{\frac{G}{g}}{V}$=$\frac{G}{Vg}$=$\frac{7.2N}{6×1{0}^{-4}{m}^{3}×10N/kg}$=1.2×10³kg/m³，
因为ρ_物＜ρ_液，
所以物体在另一液体中待其稳定时处于漂浮状态，
此时物体所受的浮力：F_浮″=G=7.2N．
故答案为：2；7.2．

点评 本题考查了重力公式、密度公式、阿基米德原理、物体浮沉条件的应用，关键是利用好称重法测浮力．