Question

14．在課外小組活動中，小剛將一掛在彈簧測力計下的開關(guān)不規(guī)則的石塊分別浸沒在水和鹽水中，彈簧測力計的示數(shù)如圖所示．g取10N/kg．求：
（1）石塊在水中所受到的浮力．
（2）石塊的密度；
（3）鹽水的密度．

Answer 1

分析 （1）在空氣中稱石塊重，從甲圖讀出彈簧測力計的示數(shù)（石塊重），從乙圖讀出石塊全浸入水中彈簧測力計的示數(shù)，利用稱重法可求出石塊受到的浮力；
（2）利用阿基米德原理求石塊的體積，最后利用密度公式即可求出石塊的密度；
（3）利用稱重法求出石塊受到鹽水的浮力，再利用阿基米德原理求鹽水的密度．

解答 解：（1）由甲圖可知，石塊的重力為4N；
由甲乙兩圖得：石塊在水中所受到的浮力：
F_浮=G-F_示=4N-3N=1N；
石塊浸沒在水中所受到的浮力F_浮=1N，
（2）根據(jù)F_浮=ρ_水V_排g可知石塊的體積：
V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{1N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=1×10^-4m³，
則石塊的密度：ρ_石=$\frac{{m}_{石}}{V}$=$\frac{{G}_{石}}{Vg}$=$\frac{4N}{1×1{0}^{-4}{m}^{3}×10N/kg}$=4×10³kg/m³；
（3）由甲丙兩圖可知，石塊受到鹽水的浮力：
F_浮′=4N-2.9N=1.1N，
根據(jù)F_浮′=ρ_鹽水V_排g可得：
ρ_鹽水=$\frac{{F}_{浮}′}{{V}_{排}g}$=$\frac{1.1N}{1×1{0}^{-4}{m}^{3}×10N/kg}$=1.1×10³kg/m³．
答：（1）石塊在水中所受到的浮力為1N．
（2）石塊的密度為4×10³kg/m³；
（3）鹽水的密度為1.1×10³kg/m³．

點評 本題考查學(xué)生對阿基米德原理、稱重法測浮力的掌握和運用．關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運用，還要注意單位的換算．