Question

將一個質(zhì)量為0.3kg的實心物塊用細(xì)線吊在彈簧測力計的下面并慢慢浸沒于盛滿水的容器中時，共有40cm³的水從容器中溢出．（g =10N/kg）求：
（1）物塊在水中受到的浮力；
（2）物塊浸沒水中時，彈簧測力計的示數(shù)；
（3）物塊的密度．

Answer 1

分析：（1）知道物塊浸沒時排開水的體積，根據(jù)密度公式求出溢出水的質(zhì)量，再根據(jù)G=mg求出其重力，根據(jù)阿基米德原理求出受到的浮力；
（2）根據(jù)G=mg求出物塊的重力，根據(jù)稱重法求出物塊浸沒水中時彈簧測力計的示數(shù)；
（3）物體完全浸沒時，排開水的體積和物塊的體積相等，根據(jù)密度公式求出物塊的密度．

解答：解：（1）根據(jù)ρ=

m

V

可得，溢出水的質(zhì)量：
m_水=ρ_水V_水=1.0×10³kg/m³×40×10^-6m³=0.04kg，
水的重力：
G_水=m_水g=0.04kg×10N/kg=0.4N，
根據(jù)阿基米德原理可知，物塊在水中受到的浮力：
F_浮=G_水=0.4N；
（2）物體的重力：
G=m_物g=0.3kg×10N/kg=3N，
∵F_浮=G-F′，
∴物塊浸沒水中時，彈簧測力計的示數(shù)：
F′=G-F_浮=3N-0.4N=2.6N；
（3）∵物體完全浸沒，
∴物塊的體積V=V_溢水=40cm³，
物塊的密度：
ρ=

m

V

=

0.3×1000g

40cm3

=7.5g/cm³．
答：（1）物塊在水中受到的浮力為0.4N；
（2）物塊浸沒水中時，彈簧測力計的示數(shù)為2.6N；
（3）物塊的密度為7.5g/cm³．

點評：本題考查了密度公式、重力公式、阿基米德原理的應(yīng)用，關(guān)鍵是知道物體完全浸沒時溢出水的體積和本身的體積相等，計算過程要注意單位的換算．