Question

小明將重為3N的石塊掛在彈簧測(cè)力計(jì)下端，先后浸沒在水和鹽水中：石塊靜止時(shí)彈簧
測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖甲、乙所示，則石塊在水中所受浮力為

1

N；從圖中還可看出石塊所受浮力的大小與液體

密度

有關(guān)，若剪斷圖中的細(xì)線，石塊將

下沉

 （選填“上浮”、“懸浮”或“下沉”）．試通過計(jì)算得出鹽水密度為

1.2×10³

kg/m³．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)稱重法F_浮=G-F′求出石塊在水中所受浮力；
（2）在甲、乙兩圖中，排開液體的體積相同，液體的密度不同，受到的浮力不同，據(jù)此得出結(jié)論；
（3）物體的浮沉取決于受到的重力和浮力的大小，當(dāng)重力大于浮力時(shí)物體下沉．
（4）求出了小石塊受到水的浮力，利用阿基米德原理求小石塊的體積；利用稱重法求小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）石塊在水中所受浮力：
F_浮=G-F=3N-2N=1N；
（2）由甲和乙圖可知，
石塊在鹽水中受到的浮力：
F_浮′=G-F′=3N-1.8N=1.2N，
F_浮≠F_浮′，物體排開液體的體積相同而液體的密度不同，物體受到的浮力不同，
由此可知，浮力的大小與液體的密度有關(guān)；
（3）若剪斷圖中的細(xì)線時(shí)，受到的重力3N大于受到的浮力1.2N，
∵F_浮＜G，
∴石塊將下沉；
（4）由（1）知道石塊浸沒在水中所受到的浮力F_浮=1N，
∵F_浮=ρ_水V_排g，
∴石塊的體積：
V=V_排=

F浮

ρ水g

=

1N

1×103kg/m3×10N/kg

=1×10^-4m³，
由乙圖可知，石塊受到鹽水的浮力：
F_浮′=3N-1.8N=1.2N，
∵F_浮′=ρ_鹽水V_排g，
∴ρ_鹽水=

F浮′

V排g

=

1.2N

1×10-4m3×10N/kg

=1.2×10³kg/m³．
故答案為：1；密度；下沉；1.2×10³．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了浮力的計(jì)算和物體的浮沉條件，同時(shí)考查了學(xué)生利用控制變量法分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論的能力，會(huì)用稱重法測(cè)浮力、知道浮力大小的影響因素是本題的關(guān)鍵．