Question

20．一個物體掛在彈簧秤下稱時，讀數(shù)為20N，將它浸沒在水中時，讀數(shù)為5N求：
（1）物體所受的浮力
（2）物體的體積
（3）這個物體的密度．

Answer 1

分析 （1）物體浸沒在水中，彈簧測力計的示數(shù)比在空氣中稱時示數(shù)變小，這是因為物體受到了水的向上的浮力作用，所以有F_浮=G-F求出浮力；
（2）根據(jù)阿基米德原理F_浮=ρ_液gV_排求出V_排，因為浸沒，所以V_排=V_物，
（3）知道物體的重力，根據(jù)G=mg就可以求出物體的質(zhì)量；再利用ρ=$\frac{m}{V}$求出物體的密度ρ．

解答 解：（1）金屬塊受到的浮力：
F_浮=G-F′=20N-5N=15N；
（2）金屬塊完全浸沒，
根據(jù)F_浮=ρgV_排可得，金屬塊的體積：
V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{15N}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=1.5×10^-3m³；
（3）根據(jù)G=mg可得，金屬塊的質(zhì)量：
m=$\frac{G}{g}$=$\frac{20N}{10N/kg}$=2kg，
金屬塊的密度：
ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{2kg}{1.5×1{0}^{-3}{m}^{3}}$≈1.33×10³kg/m³．
答：（1）金屬塊受到的浮力為15N；
（2）金屬塊的體積是1.5×10^-3m³；
（3）金屬塊的密度為1.33×10³kg/m³．

點評 本題考查了稱重法求浮力和阿基米德原理、密度公式、重力公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是知道物體浸沒時排開液體的體積和本身的體積相等．