Question

9．一个不规则的实心物体，质量为168g，放入装满水的烧杯中，沉入底部，排开1.54N的水，然后向烧杯中加盐并搅拌，直到物体悬浮为止，取g=10N/kg．求：
（1）物体在水中所受的浮力．
（2）物体的体积．
（3）物体悬浮时盐水的密度．

Answer 1

分析 根据阿基米德原理，物体受到的浮力等于物体排开的水的重力，利用公式F=ρ_液gV_排，可求出物体的体积，当物体悬浮时，盐水的密度等于物体的密度．

解答 解：（1）根据阿基米德原理可知物体受到的浮力F_浮=G_排=1.54N；
（2）物体排开的水的体积V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{1.54N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=1.54×10^-4m³
浸没时V_物=V_排=1.54×10^-4m³；
（3）因为物体悬浮，所以ρ_盐水=ρ_物=$\frac{{m}_{物}}{{V}_{物}}$=$\frac{0.168kg}{1.54×1{0}^{-4}{m}^{3}}$≈1.1×10³kg/m³
答：（1）物体在纯水中所受的浮力为1.54N；
（2）物体的体积为1.54×10^-4m³；
（3）物体悬浮时盐水的密度约为1.1×10³kg/m³．

点评 进行浮力的计算时，结合题目中给出的物理量选择合适的公式，计算的过程中注意单位的换算．