Question

如圖所示，將一石塊重為3N，用細線系著浸沒在裝有水的圓柱形容器中，彈簧測力計示數變為1N．將石塊從水中取出后又浸沒在一盛有某種液體的容器中，彈簧測力計示數又變為1.8N（g=10N/kg）．求：
（1）石塊所受浮力；
（2）石塊的體積；
（3）石塊的密度；
（4）某種液體的密度．

Answer 1

分析：（1）知道石塊重，從圖中讀出石塊全浸入水中彈簧測力計的示數，利用稱重法求石塊受到的浮力；
（2）求出了石塊受到水的浮力，利用阿基米德原理求石塊的體積；
（3）求出石塊的質量，利用密度公式ρ=

m

V

求石塊的密度；
（4）利用稱重法求小石塊受到某種液體的浮力，再利用阿基米德原理求某種液體的密度．

解答：解：
（1）石塊在水中所受到的浮力：
F_浮=G-F_示=3N-1N=2N；
（2）∵F_浮=ρ_水v_排g，
∴石塊的體積：
v=v_排=

F浮

ρ水g

=

2N

1×103kg/m3×10/kg

=2×10^-4m³，
（3）石塊的質量：
m=

G

g

=

3N

10N/kg

=0.3kg，
石塊的密度：
ρ=

m

V

=

0.3kg

2×10-4m3

=1.5×10³kg/m³；
（4）石塊某種液體的浮力：
F_浮′=3N-1.8N=1.2N，
∵F_浮′=ρ_液v_排g，
∴ρ_液=

F′浮

v排g

=

1.2N

2×10-4m3×10N/kg

=0.6×10³kg/m³．
答：（1）石塊所受浮力為2N；
（2）石塊的體積為2×10^-4m³；
（3）石塊的密度為1.5×10³kg/m³；
（4）某種液體的密度為0.6×10³kg/m³．

點評：稱重法的運用是本題中求浮力的基本方法，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液體的體積相同，進而求出液體的密度．