Question

3．小明同學對一個金屬塊進行了兩次測量：第一次如圖（甲）所示，用細線系住金屬塊掛在彈簧測力計上，彈簧測力計的讀數(shù)為2.7N．第二次如圖（乙）所示，讓金屬塊浸沒在盛水的杯于中，這時彈簧測力計的讀數(shù)為1.7N．（g取10N/kg）
（1）求金屬塊在水中受到的浮力．
（2）求金屬塊的體積；
（3）通過進一步計算，結(jié)合下表所列的“某些金屬的密度”，說明金屬塊是何種金屬．

金屬	金	銅	鐵	鋁
密度（×103kg/m3）	19.3	8.9	7.9	2.7

Answer 1

分析 （1）利用稱重法F_浮=G-F_示求金屬塊在水中受到的浮力；
（2）求出來了浮力，利用阿基米德原理F_浮=ρ_水V_排g求排開水的體積（金屬塊的體積）
（3）測出了金屬塊的重力，利用G=mg=ρVg求金屬的密度，對照密度表確定是哪種金屬．

解答 解：
（1）G=2.7N，F(xiàn)_示=1.7N，
F_浮=G-F_示=2.7N-1.7N=1N，
（2）金屬塊浸沒水中，F(xiàn)_浮=ρ_水V_排g，
金屬塊的體積：
V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{1N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=1×10^-4m³，
（3）由G=mg，可得，
m=$\frac{G}{g}$=$\frac{2.7N}{10N/kg}$=0.27kg，
金屬塊的密度：
ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{0.27kg}{1×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=2.7×10³kg/m³
查某些金屬的密度表可知：此金屬塊是鋁．
答：（l）金屬塊在水中受到的浮力為1N；
（2）金屬塊的體積為1×10^-4m³；
（3）該金屬塊是鋁．

點評 本題考查了學生對重力公式、密度公式、阿基米德原理的掌握和運用，利用好“稱重法測浮力”求出金屬塊在水中受到的浮力是本題的突破口．