Question

10． 學了阿基米德原理后，小紅利用彈簧測力計、土豆和一桶水做了如圖所示的實驗，根據圖中提供的信息計算（g取10N/kg）
（1）土豆的質量；
（2）土豆浸沒在水中受到的浮力；
（3）土豆的體積；
（4）土豆的密度．

Answer 1

分析 讀出當土豆在空中和浸沒在水中時彈簧測力計的示數，利用稱重法求土豆受到的浮力；土豆受到的浮力等于排開水的重力，利用密度公式求排開水體積即土豆的體積；根據密度公式求出土豆的密度．

解答 解：（1）土豆在空中的重力G₁=2.6N，根據公式G=mg可得，土豆的質量m=$\frac{G}{g}$=$\frac{2.6N}{10N/kg}$=0.26kg；
（2）土豆浸沒在水中時彈簧測力計的示數是G₂=0.4N，土豆受到的浮力G=G₁-G₂=2.6N-0.4N=2.2N；
（3）根據阿基米德原理F_浮=ρ_水gV_排得，土豆排開水的體積V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{2.2N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=2.2×10^-4m³；
（4）土豆排開水的體積即土豆的體積，根據公式$ρ=\frac{m}{V}$可得，土豆的密度$ρ=\frac{m}{V}$=$\frac{0.26kg}{2.2×1{0}^{-4}{m}^{3}}$≈1.18×10³kg/m³．
答：（1）土豆的質量是0.26kg；
（2）土豆浸沒在水中受到的浮力是2.2N；
（3）土豆的體積是2.2×10^-4m³；
（4）土豆的密度是1.18×10³kg/m³．

點評 本題考查浮力的計算公式及阿基米德原理，解答此題的關鍵是熟記阿基米德原理了的計算公式．