Question

將一石塊掛在彈簧測力計的掛鉤上，測力計的示數(shù)為15N，當(dāng)將該石塊完全浸沒在水中時，彈簧測力計的示數(shù)為10N，g=10N/kg，水的密度為1×10³kg/m³．求：
（1）該石塊浸沒在水中時受到的浮力
（2）該石塊的體積
（3）該石塊的密度．

Answer 1

分析：（1）物體所受浮力等于石塊的重力減去石塊在液體中測力計的示數(shù)；
（2）已知石塊全部浸沒時受到的浮力，利用阿基米德原理的變形公式即可求出排開水的體積（石塊的體積）；
（3）已知石塊的重力，利用重力公式求石塊的質(zhì)量；再用密度公式求石塊的密度．

解答：解：（1）根據(jù)題意可知，石塊的重力：G=15N，
石塊浸沒在水中時彈簧測力計示數(shù)：F=10N，
則石塊在水中受到的浮力：F_浮=G-F=15N-10N=5N；
（2）∵F_浮=ρgV_排，
∴石塊的體積：
V=V_排=

F浮

ρ水g

=

5N

1×103kg/m3×10N/kg

=5×10^-4m³；
（3）∵G=mg，
∴石塊質(zhì)量：
m_石塊=

G

g

=

15N

10N/kg

=1.5kg，
石塊密度：
ρ_石塊=

m石塊

V

=

1.5kg

5×10-4m3

=3×10³kg/m³．
答：（1）該石塊浸沒在水中時受到的浮力為5N；
（2）石塊的體積為5×10^-4m³；
（3）該石塊的密度為3×10³kg/m³．

點評：本題考查知識點比較多，密度的計算、重力的計算、浮力的計算，涉及到利用稱重法測量物體受到的浮力，屬于中檔題．