Question

11．小明將石塊掛在彈簧測力計下端，先后浸沒在水和鹽水中，石塊靜止時彈簧測力計的示數(shù)如圖甲、乙所示，已知ρ_水=1×10³kg/m³，ρ_鹽水=1.2×10³kg/m³，g取10N/kg，則石塊在水中所受浮力為1N；石塊的重力是3N，密度是3×10³kg/m³．

Answer 1

分析 （1）石塊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)石塊浸沒在不同液體中重力相等計算出排開液體的體積，即石塊體積；再根據(jù)阿基米德原理計算出石塊浸沒在水中受到的浮力；
（2）根據(jù)G=F_浮+F_拉，計算出石塊的重力；
（3）根據(jù)密度計算公式ρ=$\frac{m}{V}$計算出石塊密度．

解答 解：（1）石塊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，浸沒在鹽水中：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_鹽水gV_排+F_拉2，
1.0×10³kg/m³×10N/kg×V_排+2N=1.2×10³kg/m³×10N/kg×V_排+1.8N，
V_排=1×10^-4m³，
石塊完全浸沒，故V_物=V_排=1×10^-4m³；
在水中受到的浮力F_浮=ρ_液gV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×1×10^-4m³=1N；
（2）浸沒在水中時，重力G=F_浮1+2N=1N+2N=3N，
（3）石塊的質(zhì)量m=$\frac{G}{g}$=$\frac{3N}{10N/kg}$=0.3kg，
石塊的密度ρ=$\frac{m}{V}=\frac{0.3kg}{1×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=3×10³kg/m³．
故答案為：1；3N；3×10³kg/m³．

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．