Question

8．小明将重为3N的石块挂在弹簧测力计下端，先后浸没在水和盐水中：石块静止时弹簧测力计的示数如图甲、乙所示，则石块排开水的重力为1N；从图中可知烧杯中盐水的密度为1.2×10³kg/m³．若剪断图甲中的细线，石块将下沉（选填“上浮”、“悬浮”或“下沉”）．

Answer 1

分析 （1）知道石块的质量和浸没时水中时弹簧测力计的示数，根据称重法F_浮=G-F′求出石块受到水的浮力，根据阿基米德原理求出石块排开水的重力；
（2）根据图乙读出物体浸没在盐水中时受到的浮力，石块浸没时排开水和盐水的体积相等，根据阿基米德原理得出等式即可求出盐水的密度；
（3）比较石块的重力和浮力关系然后判断剪断图甲中的细线后石块的状态．

解答 解：（1）石块的重力G=3N，石块浸没时水中时弹簧测力计的示数F′=2N，
则石块浸没在水中时受到的浮力：
F_浮=G-F′=3N-2N=1N，
由阿基米德原理可知，石块排开水的重力：
G_排=F_浮=1N；
（2）由图乙可知，石块浸没时盐水中时弹簧测力计的示数F″=1.8N，
石块浸没在水中时受到的浮力：
F_浮′=G-F″=3N-1.8N=1.2N，
因石块浸没时排开液体的体积和自身的体积相等，
所以，由F_浮=ρgV_排可得，石块排开液体的体积：
V=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{{F}_{浮}′}{{ρ}_{盐水}g}$，
则盐水的密度：
ρ_盐水=$\frac{{F}_{浮}′}{{F}_{浮}}$ρ_水=$\frac{1.2N}{1N}$×1.0×10³kg/m³=1.2×10³kg/m³；
（3）因图甲中，F_浮＜G，
所以，剪断图甲中的细线，石块将下沉．
故答案为：1；1.2×10³；下沉．

点评 本题考查了称重法求浮力和阿基米德原理、物体浮沉条件的应用，要注意物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等．