Question

7．小明同学把一个铁块用细绳悬挂在弹簧测力计的挂钩上，铁块在空气中时弹簧测力计的读数是4.74N，已知铁的密度为ρ_铁=7.9×10³kg/m³，g取10N/kg．当把铁块浸没在密度为1.05×10³kg/m³的液体中时，求：
（1）铁块的体积；
（2）铁块受到的浮力；
（3）弹簧测力计的拉力．

Answer 1

分析 （1）铁块在空气中时弹簧测力计的读数即为铁块的重力，根据G=mg求出铁块的质量，根据ρ=$\frac{m}{V}$求出铁块的体积；
（2）铁块浸没时排开液体的体积和自身的体积相等，根据阿基米德原理求出受到的浮力；
（3）根据称重法求出弹簧测力计的拉力．

解答 解：（1）由G=mg可得，铁块的质量：
m=$\frac{G}{g}$=$\frac{4.74N}{10N/kg}$=0.474kg，
由ρ=$\frac{m}{V}$得，铁球的体积：
V=$\frac{m}{{ρ}_{铁}}$=$\frac{0.474kg}{7.9×1{0}^{3}kg/{m}^{3}}$=6×10^-5m³；
（2）铁球浸没液体中，排开液体的体积：
V_排=V=6×10^-5m³，
铁块受到的浮力：
F_浮=ρ_液gV_排=1.05×10³kg/m³×10N/kg×6×10^-5m³=0.63N；
（3）由F_浮=G-F′可得，弹簧测力计的拉力：
F′=G-F_浮=4.74N-0.63N=4.11N．
答：（1）铁块的体积为6×10^-5m³；
（2）铁块受到的浮力为0.63N；
（3）弹簧测力计的拉力为4.11N．

点评 本题考查了重力公式和密度公式、阿基米德原理、称重法求浮力公式的应用，要注意物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等．