Question

12．小李同学在学习浮力的相关知识时，做了如图ABCDE所示的一组实验，请你根据小李的实验情景解答下列问题：（g取10N/kg）
（1）求物块A浸没在水中时所受的浮力；
（2）求物块A的体积；
（3）求E中盐水的密度．

Answer 1

分析 （1）由“称重法”可以测出物体在水中受浮力的大小；
（2）根据V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$计算出物体的体积；
（3）根据“称重法”可以测出物体在盐水中受到的浮力，再根据ρ_液=$\frac{{F}_{浮}}{g{V}_{排}}$计算出盐水的密度．

解答 解：（1）由图A知：G=8N，
由图C或图D知，F_视=6N，所以F_浮=G-F_视=8N-6N=2N；
（2）物体浸没，则物体的体积等于排开液体的体积，
由F_浮=ρgV_排可得，物块的体积：
V=V_排水=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{2N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=2×10^-4m³；
（3）由AD知，浸没在盐水中时的浮力${F}_{浮}^{′}$=G-${F}_{视}^{′}$=8N-5.6N-2.4N；
由图知，在水和盐水中排开液体的体积相等，则：
ρ_盐水=$\frac{{F}_{浮}^{′}}{g{V}_{排}}$=$\frac{2.4N}{10N/kg×2×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=1.2×10³kg/m³．
答：（1）物块A浸没在水中时所受的浮力为2N；
（2）物块A的体积为2×10^-4m³；
（3）E中盐水的密度为1.2×10³kg/m³．

点评 此题是探究影响浮力大小的因素实验，主要考查了浮力的大小计算和阿基米德原理，关键是浮力公式的应用和称重法求浮力的利用．