Question

14．一玻璃球在空气中用弹簧测力计称示数是5N，把它浸没在水中称，弹簧测力计示数减少了2N，将它浸没在另一种液体中，受到的浮力是1.6N．求：
（1）玻璃球浸没在水中时，受到的浮力；
（2）玻璃球的密度；
（3）玻璃球浸在另一种液体时，弹簧测力计的示数．（g取10N/kg）

Answer 1

分析 （1）根据称重法可知把它浸没在水中称时，弹簧测力计示数的减少量即为受到的浮力；
（2）根据阿基米德原理求出玻璃球排开水的体积即为自身的体积，玻璃球在空气中弹簧测力计的示数即为物体的重力，根据G=mg求出玻璃球的质量，根据ρ=$\frac{m}{V}$求出玻璃球的密度；
（3）知道玻璃球浸在另一种液体时弹簧测力计的示数，根据称重法求出弹簧测力计的示数．

解答 解：
（1）由F_浮=G-F′可知，玻璃球浸没在水中时，弹簧测力计示数的减少量即为受到的浮力，
则玻璃球浸没在水中受到的浮力：F_浮=△F=2N；
（2）因物体浸没时排开水的体积和自身的体积相等，
所以，由F_浮=ρgV_排可得，玻璃球的体积：
V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{2N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=2×10^-4m³，
由G=mg可得，玻璃球的质量：
m=$\frac{G}{g}$=$\frac{5N}{10N/kg}$=0.5kg，
玻璃球的密度：
ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{0.5kg}{2×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=2.5×10³kg/m³；
（3）玻璃球浸在另一种液体时，受到的浮力F_浮′=1.6N，
由F_浮=G-F_示可得，此时弹簧测力计的示数：
F_示′=G-F_浮′=5N-1.6N=3.4N．
答：（1）玻璃球浸没在水中时，受到的浮力为2N；
（2）玻璃球的密度为2.5×10³kg/m³；
（3）玻璃球浸在另一种液体时，弹簧测力计的示数为3.4N．

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，要注意物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等．