Question

在課外小組活動中，小群用彈簧測力計、形狀不規(guī)則的系有細線的石塊、燒杯、水及鹽水分別做了如圖所示的實驗．由實驗可知，石塊的質量是

0.4

kg，石塊在水中所受的浮力為

1

N，鹽水的密度為

1.1×10³kg/m³

．如果直接將該物體投入鹽水中，該物體將

下沉

（填“上浮”、“懸浮”或“下沉”）．（g=10N/kg）

Answer 1

分析：（1）在空氣中稱石塊重，從甲圖中讀出彈簧測力計的示數(shù)（石塊重），根據(jù)G=mg求出石塊的質量；
（2）從乙圖讀出石塊全浸入水中彈簧測力計的示數(shù)，利用稱重法求石塊在水中受到的浮力；
（3）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；
（4）比較物體完全浸沒鹽水時受到的浮力和重力即可判斷直接將該物體投入鹽水中物體的浮沉．

解答：解：
（1）由甲圖可得G=4N，則石塊的質量：
m=

G

g

=

4N

10N/kg

=0.4kg；
（2）由甲乙兩圖得：
石塊在水中所受到的浮力：
F_浮=G-F′=4N-3N=1N；
（3）∵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，
由甲丙兩圖，石塊受到鹽水的浮力：
F_浮′=4N-2.9N=1.1N，
∵F_浮′=ρ_鹽水v_排g，
∴ρ_鹽水=

F′浮

v排g

=

1.1N

1×10-4m3×10N/kg

=1.1×10³kg/m³．
（4）∵G＞F_浮′
∴如果直接將該物體投入鹽水中，該物體將下沉．
故答案為：0.4；1；1.1×10³kg/m³；下沉．

點評：稱重法的運用是本題中求浮力的基本方法，浮沉條件可幫助我們判斷物體的浮沉狀態(tài)，本題的難點還是兩次浮力公式的運用，利用石塊排開水的體積與排開鹽水的體積相同，進而求出鹽水的密度．