Question

20．将重2N的金属块用线悬挂，使其全部浸入装满水的溢水杯内，测得溢出的水重为0.4N，则金属块受到的浮力为0.4N，金属块的体积为4×10^-5m³，金属块的密度为5×10³kg/m³（g=10N/kg）．将这个金属块用线悬挂，使其全部浸入另一个装满酒精的溢水杯内，则溢出的酒精重为0.32N，则金属块受到的浮力为0.32N．（ρ_酒=0.8×10³kg/m³）

Answer 1

分析 ①浸在液体中的物体受的浮力等于物体排开的液体受到的重力．
②金属块浸没时，排开水的体积等于其体积．已溢出的酒精重为知水的密度和金属块受到的浮力，利用公式V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$得到金属块的体积．
③根据G=mg和ρ=$\frac{m}{V}$算出密度；
④根据浮力公式算出在酒精中的浮力和排开酒精的重力．

解答 解：
①金属块受到的浮力为F_浮=G_排=0.4N；
②由F_浮=ρgV_排可得，金属块的体积为V=V_排=$\frac{0.4N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=4×10^-5m³．
③金属块的密度为ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{\frac{G}{g}}{V}$=$\frac{\frac{2N}{10N/kg}}{4×1{0}^{-5}{m}^{3}}$=5×10³kg/m³；
④溢出酒精的重力为：G_酒=ρ_酒gV=0.8×10³kg/m³×10N/kg×4×10^-5m³=0.32N，
由阿基米德原理知F_浮酒=G_酒=0.32N．
故答案为：0.4；4×10^-5；5×10³；0.32；0.32．

点评 此题为我们提供了一种测量不规则固体体积的方法--借助弹簧测力计和水，测量的关键是固体要完全浸没．