Question

16．将一个装有50g沙子的平底试管竖直缓慢地放入水中，试管口恰好与水平面相平．当把管中沙子全部倒出后，再将试管竖直地放入水中，试管有$\frac{3}{5}$的体积露出水面，求试管所受重力？

Answer 1

分析 由“装有50g沙子的平底试管竖直缓慢地放入水中，试管口恰好与水平面相平”，利用F_浮=G可列出等式．然后再利用F_浮=ρ_水g（1-$\frac{3}{5}$）V可列出等式，两式联立即可求得试管所受的重力．

解答 解：由“试管口恰好与水平面相平”可知，试管漂浮，可得，
则F_浮=G_沙+G_管，即ρ_水gV_排管=G_沙+G_管，①
可当把管中沙子全部倒出后，再将试管竖直地放入水中，${V}_{排}^{′}$=（1-$\frac{3}{5}$）V，②
则试管漂浮，则${F}_{浮}^{′}$=G_管=ρ_水g${V}_{排}^{′}$．③
由①③解得，G_管=0.33N．
答：试管所受重力为0.33N．

点评 此题考查物体浮沉条件的应用，主要是漂浮时F_浮=G的应用，另外，公式及其变形是关键，此题难易程度适中，属于中考常见题型．