Question

11．小明将石块挂在弹簧测力计下端，先后浸没在水和盐水中，石块静止时弹簧测力计的示数如图甲、乙所示，已知ρ_水=1×10³kg/m³，ρ_盐水=1.2×10³kg/m³，g取10N/kg，则石块在水中所受浮力为1N；石块的重力是3N，密度是3×10³kg/m³．

Answer 1

分析 （1）石块浸没在液体中受到浮力、重力、拉力作用，其关系是：G=F_浮+F_拉，根据石块浸没在不同液体中重力相等计算出排开液体的体积，即石块体积；再根据阿基米德原理计算出石块浸没在水中受到的浮力；
（2）根据G=F_浮+F_拉，计算出石块的重力；
（3）根据密度计算公式ρ=$\frac{m}{V}$计算出石块密度．

解答 解：（1）石块浸没在液体中受到浮力、重力、拉力作用，其关系为G=F_浮+F_拉，
浸没在水中：G=F_浮1+F_拉1，浸没在盐水中：G=F_浮2+F_拉2，
即F_浮1+F_拉1=F_浮2+F_拉2，
又由阿基米德原理F_浮=ρ_液gV_排，
ρ_水gV_排+F_拉1=ρ_盐水gV_排+F_拉2，
1.0×10³kg/m³×10N/kg×V_排+2N=1.2×10³kg/m³×10N/kg×V_排+1.8N，
V_排=1×10^-4m³，
石块完全浸没，故V_物=V_排=1×10^-4m³；
在水中受到的浮力F_浮=ρ_液gV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×1×10^-4m³=1N；
（2）浸没在水中时，重力G=F_浮1+2N=1N+2N=3N，
（3）石块的质量m=$\frac{G}{g}$=$\frac{3N}{10N/kg}$=0.3kg，
石块的密度ρ=$\frac{m}{V}=\frac{0.3kg}{1×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=3×10³kg/m³．
故答案为：1；3N；3×10³kg/m³．

点评 本题考查了对视重法测浮力、阿基米德原理、重力公式、密度公式的理解和灵活运用能力，有些难度，灵活运用公式是解题的关键．