Question

如圖所示，彈簧測力計下吊著一個金屬塊．當金屬塊未接觸容器中的水時（如圖甲），彈簧測力計的示數為5N；當金屬塊全部浸入水中時（如圖乙），彈簧測力計的示數為3N．
（1）求金屬塊全部浸入水中時受到的浮力；
（2）求金屬塊的體積和密度．

Answer 1

【答案】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（稱重法測浮力）；
（2）利用阿基米德原理F_浮=ρgV_排求出金屬塊排開水的體積（金屬塊的體積），再根據公式 ρ=求出金屬塊的密度．
解答：解：（1）由圖知，金屬塊受到的浮力：
F_浮=G-F_示=5N-3N=2N，
（2）∵金屬塊浸沒水中，F_浮=ρ_水v_排g
∴金屬塊的體積：
V=V_排===2×10^-4m³，
金屬塊的質量：
m===0.5kg，
ρ===2.5×10³kg/m³．
答：（1）金屬塊全部浸入水中時受到的浮力為2N；
（2）金屬塊的體積為2×10^-4m³，密度為2.5×10³kg/m³．
點評：本題考查了學生對密度公式、阿基米德原理的掌握和運用，考查了稱重法測浮力，關鍵是利用阿基米德原理求物體的體積，這是本題的難點．