Question

17．將金屬塊掛在彈簧測力計下端，先后浸沒在水和酒精中，金屬塊靜止時彈簧測力計的示數(shù)如圖甲、乙所示，已知ρ_水=1.0×10³kg/m³，ρ_酒精=0.8×10³kg/m³，g=10N/kg，則下列關(guān)于金屬塊的幾個物理量計算正確的是（　�。�

• A． 在水中受到的浮力為2N
• B． 體積為10cm³
• C． 質(zhì)量為3kg
• D． 密度為3.0×10³kg/m³

Answer 1

分析 （1）物體浸沒在液體中受到浮力、重力、拉力作用，其關(guān)系是：G=F_浮+F_拉，根據(jù)物體浸沒在不同液體中重力相等計算出排開液體的體積，即物體體積；
（2）根據(jù)阿基米德原理計算出物體浸沒在水中受到的浮力；
（3）根據(jù)G=F_浮+F_拉，計算出物體的重力；
（4）根據(jù)密度計算公式ρ=$\frac{m}{V}$計算出物體密度．
據(jù)解答逐項判斷即可．

解答 解：（1）物體浸沒在液體中受到浮力、重力、拉力作用，其關(guān)系為G=F_浮+F_拉，
浸沒在水中：G=F_浮1+F_拉1，浸沒在酒精中：G=F_浮2+F_拉2，
即F_浮1+F_拉1=F_浮2+F_拉2，
又由阿基米德原理F_浮=ρ_液gV_排，
ρ_水gV_排+F_拉1=ρ_酒精gV_排+F_拉2，
1.0×10³kg/m³×10N/kg×V_排+2N=0.8×10³kg/m³×10N/kg×V_排+2.2N，
解得：
V_排=1×10^-4m³，
物體完全浸沒，故V_物=V_排=1×10^-4m³=100cm³，故選項B誤；
（2）在水中受到的浮力F_浮=ρ_液gV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×1×10^-4m³=1N，故選項A錯誤；
（3）浸沒在水中時，重力G=F_浮1+2N=1N+2N=3N，
質(zhì)量m=$\frac{G}{g}$=$\frac{3N}{10N/kg}$=0.3kg；故C錯誤；
（4）物體的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{0.3kg}{1×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=3×10³kg/m³，故選項D正確．
故選D．

點評 本題考查了對視重法測浮力、阿基米德原理、重力公式、密度公式的理解和靈活運用能力，有些難度，靈活運用公式是解題的關(guān)鍵．