Question

6．如图所示，一个圆柱形容器中装有一定量的水，将一个质量为0.72kg的石块挂在弹簧测力计上并浸没在水中，石块静止时弹簧测力计示数为4.2N．（g=10N/kg）求：
（1）石块在水中受到的浮力；
（2）石块的体积；
（3）石块的密度．

Answer 1

分析 （1）利用重力公式计算石块的重力，利用称重法计算石块受到的浮力；
（2）知道石块受到的浮力，利用阿基米德原理计算求出石块排开水的体积；
（3）利用密度公式求石块的密度．

解答 解：
（1）石块质量m=0.72kg，
其重力G=mg=0.72kg×10N/kg=7.2N；
石块受到的浮力：
F_浮=G-F′=7.2N-4.2N=3N；
（2）由F_浮=ρ_水gV_排得石块的体积：
V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{3N}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=3×10^-4m³，
因为石块浸没水中，
所以石块体积：
V=V_排=3×10^-4m³；
（3）石块密度：
ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{0.72kg}{3×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=2.4×10³kg/m³．
答：（1）石块在水中受到的浮力为3N；
（2）石块的体积为3×10^-4m³；
（3）石块的密度为2.4×10³kg/m³．

点评 本题考查了重力公式、密度公式、阿基米德原理的应用，涉及到称重法测量物体受到的浮力，虽然知识点多，但都属于基础，难度不大．