Question

4．一物体挂在弹簧秤下，读数是5N，将它全部浸没在水中时，读数是1N，则物体受到的浮力是4N，物体的体积是4×10^-4m³．物体的密度是1.25×10³kg/m³，如果将物体的一半浸在酒精中，物体受到的浮力是1.6N．（ρ_酒精=0.8×10³kg/m³；g=10N/kg）．

Answer 1

分析 已知物体在空气中的重力，先用称重法求出物体所受的浮力，利用阿基米德原理求排开水的体积，因为物体体积与排开水的体积相等，求出物体体积，利用G=mg=ρgV求密度；利用F_浮=ρ_酒精gV_排求在酒精中的浮力．

解答 解：根据称重法可得：F_浮=G-F′=5N-1N=4N
由阿基米德原理得，F_浮=G_排=ρ_水gV_排，
则V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{4N}{1.0×{10}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=4×10^-4m³，
因为物体是全部浸没在水中，则V_排=V_物=4×10^-4m³，
由G=mg=ρgV得：
物体密度ρ=$\frac{G}{Vg}$=$\frac{5N}{4×{10}^{-4}{m}^{3}×10N/kg}$=1.25×10³kg/m³；
如果将物体的一半浸在酒精中，则V_排′=$\frac{1}{2}$V_物=$\frac{1}{2}$×4×10^-4m³=2×10^-4m³，
F_浮′=ρ_酒精gV_排′=0.8×10³kg/m³×10N/kg×2×10^-4m³=1.6N．
故答案为：4；4×10^-4m³；1.25×10³；1.6．

点评 本题考查物体所受浮力的计算，关键知道本题是考查利用重力差法求物体所受的浮力，还要知道物体所受浮力的大小与液体的密度和物体排开液体的体积有关．