Question

13．某物体在空气中用弹簧测力计称得重为4.2牛．全部浸没水中，物体静止时弹簧测力计的示数为2.8牛，g取10N/kg．求：
（1）该物体全部浸没水中时所受的浮力是多少牛？
（2）物体的体积是多大？
（3）该物体的密度是多少？

Answer 1

分析 （1）物体所受浮力等于物体在空气中的重力减去物体在水中时测力计的示数．
（2）根据浮力公式求出物体排开水的体积，因为物体全部浸没水中，所以V_排=V_物，
（3）根据物体重求出物体的质量，再利用ρ=$\frac{m}{V}$求出物体的密度．

解答 解：（1）物体浸没在水中受到的浮力：
F_浮=G-G_示=4.2N-2.8N=1.4N．
（2）由F_浮=ρ_水gV_排可得，
V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{1.4N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=1.4×10^-4m³，
因为物体全部浸没水中，所以
V=V_排=1.4×10^-4m³，
（3）物体的质量为：
m=$\frac{G}{g}$=$\frac{4.2N}{10N/kg}$=0.42kg；
物体密度：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{0.42kg}{1.4×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=3×10³kg/m³．
答：（1）物体浸没在水中受到的浮力为1.4N；
（2）物体的体积为1.4×10^-4m³；
（3）物体的密度为3×10³kg/m³．

点评 本题考查物体所受浮力的计算和密度的计算，通过物体在空气中的重力减去物体在水中测力计的示数求出浮力的大小，再根据重力求出质量，根据浮力求出体积，最后根据密度公式求出密度的大小．