Question

5．小剛用彈簧測(cè)力計(jì)和水測(cè)金屬塊的密度．將金屬塊掛在調(diào)好的彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤上，手提彈簧測(cè)力計(jì)，金屬塊靜止時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖甲所示．手提彈簧測(cè)力計(jì)，使金屬塊沒(méi)入水中靜止時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖乙所示．根據(jù)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)．（g取10N/kg）
求：（1）金屬塊受到水的浮力；
（2）金屬塊的體積；
（3）金屬塊的密度．

Answer 1

分析 （1）金屬塊所受浮力等于物體在空氣中的重力減去在水中彈簧秤的拉力（稱(chēng)重法測(cè)浮力）；
（2）利用阿基米德原理F_浮=ρgV_排求出金屬塊排開(kāi)水的體積（金屬塊的體積）；
（3）根據(jù)公式ρ=$\frac{m}{V}$求出金屬塊的密度．

解答 解：（1）由圖可知，金屬塊的重：G=4.5N，
物體在水中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)：F_示=3.6N，
金屬塊受到的浮力：F_浮=G-F_示=4.5N-3.6N=0.9N；
（2）金屬塊浸沒(méi)水中，F(xiàn)_浮=ρ_水v_排g，
金屬塊的體積：
V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{0.9N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=9×10^-5m³，
（3）金屬塊的質(zhì)量：
m=$\frac{G}{g}$=$\frac{4.5N}{10N/kg}$=0.45kg，
金屬塊的密度：
ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{0.45kg}{9×1{0}^{-5}{m}^{3}}$=5×10³kg/m³．
答：（1）金屬塊受到水的浮力為0.9N；
 （2）金屬塊的體積為9×10^-5m³； 
（3）金屬塊的密度為5×10³kg/m³．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了學(xué)生對(duì)密度公式、阿基米德原理的掌握和運(yùn)用，考查了稱(chēng)重法測(cè)浮力，關(guān)鍵是利用阿基米德原理求物體的體積，這是本題的難點(diǎn)．