Question

5．将一石块挂在弹簧测力计的挂钩上，测力计的示数为14.7N，当将该石块完全浸没在水中时，弹簧测力计的示数为9.8N，求：
（1）石块浸没在水中时受到的浮力．（g=9.8N/kg）
（2）该石块的体积．
（3）该石块的密度．

Answer 1

分析 （1）石块挂在弹簧测力计上的示数即为物体的重力，又知道石块浸没时弹簧测力计的示数，根据称重法求出石块受到的浮力；
（2）物体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排开水的体积即为石块的体积；
（3）根据G=mg求出石块的质量，根据ρ=$\frac{m}{V}$求出石块的密度．

解答 解：（1）石块浸没在水中时受到的浮力：
F_浮=G-F′=14.7N-9.8N=4.9N；
（2）因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等，
所以，由F_浮=ρgV_排可得，石块的体积：
V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{4.9N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×9.8N/kg}$=5×10^-4m³；
（3）由G=mg可得，石块的质量：
m=$\frac{G}{g}$=$\frac{14.7N}{9.8N/kg}$=1.5kg，
石块的密度：
ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{1.5kg}{5×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=3×10³kg/m³．
答：（1）石块浸没在水中时受到的浮力为4.9N；
（2）该石块的体积为5×10^-4m³；
（3）该石块的密度为3×10³kg/m³．

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