Question

6．彈簧測力計下掛著重7.9N的物塊，浸沒在酒精中時彈簧測力計的示數(shù)為7.1N．已知ρ_酒精=0.8×10³kg/m³，ρ_水銀=13.6×10³kg/m³，g=10N/kg．試求：
（1）物塊在酒精中受到的浮力是多大？
（2）物塊的體積是多大？
（3）如果該物塊放入水銀中，靜止時物塊受到的浮力是多大？

Answer 1

分析 （1）知道物塊在空氣中和浸沒水中彈簧測力計的示數(shù)，利用稱重法求出受到的浮力；
（2）物塊浸沒時排開水的體積和本身的體積相等，根據(jù)阿基米德原理求出物塊的體積；
（3）如果該物塊放入水銀中，求出物塊浸沒水銀中時受到浮力和物塊的重力比較得出物塊所處的位置，利用物體的浮沉條件即可求出浮力；或根據(jù)物塊的密度和水銀的密度得出物塊所處的位置，利用物體的浮沉條件即可求出浮力．

解答 解：（1）物塊受到的浮力：
F_浮=G-F=7.9N-7.1N=0.8N；
（2）由于物塊完全浸沒，則根據(jù)F_浮=ρgV_排可得，
物塊的體積V_物=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{酒精}g}$=$\frac{0.8N}{0.8×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=1×10^-4m³；
（3）方法1：設浸沒在水銀中 F_浮′=ρ_水銀gV_排′=13.6×10³kg/m³×10N/kg×10^-4m³=13.6N＞7.9N；
即物塊受到的浮力大于重力，則物塊會上浮，靜止后漂浮，
則F_浮″=G=7.9N．
方法2：由ρ=$\frac{m}{V}$和G=mg得：
物塊密度ρ=$\frac{G}{g{V}_{物}}$=$\frac{7.9N}{10N/kg×1×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=7.9×10³kg/m³，
則ρ＜ρ_水銀，所以物塊會漂浮，所以F_浮″=G=7.9N．
答：（1）物塊在酒精中受到的浮力是0.8N；
（2）物塊的體積是1×10^-4m³；
（3）如果該物塊放入水銀中，靜止時物塊受到的浮力是7.9N．

點評 本題考查了稱重法求浮力、阿基米德原理、密度公式和重力公式的應用，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．