Question

20．如图所示，用细绳竖直系住体积为3分米³的M物体，使它全部浸入水中而静止，此时绳对M的拉力为15牛顿，（g=10N/kg）求：
（l）物体受到多大浮力？
（2）M物体的密度多大？

Answer 1

分析 （1）利用阿基米德原理求物体受到的浮力；
（2）根据物体的受力平衡求出物体的重力，然后即可求出质量，利用密度公式求M物体的密度．

解答 解：
（1）已知M物体全部浸入水中，则V_排=V=3dm³=3×10^-3m³，
物体所受的浮力：
F_浮=ρ_水gV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×3×10^-3m³=30N；
（2）由于静止在水中的物体受重力G、拉力F_拉和浮力F_浮的作用，
则G=F_浮+F_拉=30N+15N=45N，
所以，m=$\frac{G}{g}$=$\frac{45N}{10N/kg}$=4.5kg；
物体的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{4.5kg}{3×1{0}^{-3}{m}^{3}}$=1.5×10³kg/m³．
答：（1）物体受到的浮力为30N；
（2）M物体的密度为1.5×10³kg/m³．

点评 本题考查了阿基米德原理、力的合成的灵活运用，知道“物体受到竖直向下的重力、竖直向上的拉力和浮力”是本题的关键．