Question

10．在弹簧测力计下悬挂一个金属零件，示数是7.4N，当把零件浸没在密度为0.8×10³kg/m³的油中时，弹簧测力计的示数是6.6N，求：
（1）金属零件所受浮力为多少？
（2）金属零件的体积为多少？
（3）金属零件的密度为多少？
（4）若把该金属零件放入水银（水银密度为13.6×10³kg/m³）中，则该金属零件受到的浮力为多少？

Answer 1

分析 （1）利用二次称重法求出零件受到水对它的浮力；
（2）根据F_浮=ρ_水gV_排求出零件排开水的体积，当零件浸没水中时，排开水的体积等于零件的体积；
（3）由公式G=mg求出物体的质量，最后根据公式ρ=$\frac{m}{V}$求出该零件的密度．
（4）把该金属零件放入水银时，处于漂浮状态，该金属零件受到的浮力F_浮=G．

解答 解：（1）金属零件所受浮力F_浮=G-F=7.4N-6.6N=0.8N，
（2）零件浸没在密度为0.8×10³kg/m³的油中时，V_排=V，
由F_浮=ρ_油gV_排可得：
V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{油}g}$=$\frac{0.8N}{0.8×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=1×10^-4m³，
（3）金属零件的质量：
m=$\frac{G}{g}$=$\frac{7.4N}{10N/kg}$=0.74kg，
金属零件的密度：
ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{0.74kg}{1×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=7.4×10³kg/m³，
（4）已知水银密度为13.6×10³kg/m³中，金属零件的密度ρ＜ρ_水银，
所以把该金属零件放入水银，该金属零件处于漂浮状态，
则该金属零件受到的浮力${F}_{浮}^{′}$=G=7.4N．
答：（1）金属零件所受浮力为0.8N；
（2）金属零件的体积为1×10^-4m³；
（3）金属零件的密度为7.4×10³kg/m³；
（4）则该金属零件受到的浮力为7.4N．

点评 本题考查了学生对阿基米德原理的掌握和运用，利用好称重法测浮力是本题的关键．