Question

學習了浮力知識后，小華找到了一種測小石塊密度的新方法：先將小石塊掛在彈簧測力計下，讀出此時彈簧測力計的示數(shù)2N，然后將石塊慢慢浸沒在水中，此時彈簧測力計的示數(shù)為1.5N．（g=10N/kg）求：
（1）小石塊的質(zhì)量；
（2）小石塊所受浮力；
（3）小石塊的體積；
（4）小石塊的密度．

Answer 1

分析：（1）小石塊掛在彈簧測力計下的示數(shù)為小石塊的重力，根據(jù)G=mg求出小石塊的質(zhì)；
（2）小石塊受到的浮力等于空氣中彈簧測力計的示數(shù)減去浸沒在水中彈簧測力計的示數(shù)；
（3）知道小石塊受到的浮力，根據(jù)阿基米德原理求出小石塊的體積；
（4）小石塊浸沒時的體積等于排開水的體積，根據(jù)密度公式求出其密度．

解答：解：（1）根據(jù)G=mg可得，小石塊的質(zhì)量：
m=

G

g

=

2N

10N/kg

=0.2kg；
（2）小石塊所受浮力：
F_浮=G-F′=2N-1.5N=0.5N；
（3）∵F_浮=ρgV_排，
∴小石塊的體積：
V_排=

F浮

ρ水g

=

0.5N

1.0×103kg/m3×10N/kg

=5×10^-5m³；
（4）∵小石塊浸沒時的體積等于排開水的體積，
∴小石塊的體積V=V_排=5×10^-5m³，
小石塊的密度：
ρ=

m

V

=

0.2kg

5×10-5m3

=4×10³kg/m³．
答：（1）小石塊的質(zhì)量為0.2kg；
（2）小石塊所受浮力為0.5N；
（3）小石塊的體積為5×10^-5m³；
（4）小石塊的密度為4×10³kg/m³．

點評：本題考查了重力公式、稱重法求浮力、阿基米德原理和密度公式的應用，關鍵是知道物體浸沒時排開液體的體積和自身的體積相等．