Question

20．金属块重10N，挂在弹簧测力计上，当它全部浸在水中（金属块不接触盛水容器）时，弹簧测力计的读数为8N．若金属块有一半体积露出水面，弹簧测力计的读数应该9N．如果把金属块全部浸没在酒精中，金属块受到的浮力是1.6N．

Answer 1

分析 （1）称重法测浮力：金属块所受浮力等于金属块的重力减去金属块在水中测力计的示数；一半浸没时，受到的浮力减半，弹簧测力计的示数等于重力减去此时受到的浮力；
（2）根据已求出的金属块受的浮力（全浸入），求出排开水的体积（金属块的体积），再利用阿基米德原理求金属块受到酒精的浮力．

解答 解：
（1）全部浸没所受浮力F_浮=G-F′=10N-8N=2N，
一半浸没时，受到的浮力减半，F_浮′=$\frac{1}{2}$F_浮=1N，
弹簧测力计的示数应为F₁=G-F_浮′=10N-1N=9N；
（2）由F_浮=ρ_水gV_排；可得，
金属块的体积：
V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{2N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=2×10^-4m³，
浸没酒精中受到的酒精的浮力：
F_浮′=ρ_酒gV_排=0.8×10³kg/m³×10N/kg×2×10^-4m³=1.6N．
故答案为：9；1.6．

点评 本题考查了学生对阿基米德原理、称重法测浮力的掌握和运用，利用好隐含条件：物体浸没液体中，排开液体的体积等于物体的体积．