Question

8．一個不規則實心物體，質量55g，放入裝滿純水的燒杯中，沉入底部，排開0.5N的水．然后向燒杯中加鹽并攪拌，直到物體懸浮為止．（g=10N/kg），求：
（1）物體在純水中所受的浮力；
（2）物體的體積：
（3）物體懸浮時鹽水的密度．

Answer 1

分析 根據阿基米德原理，物體受到的浮力等于物體排開的水的重力，利用公式F_浮=ρ_液gV_排，可求出物體的體積，當物體懸浮時，鹽水的密度等于物體的密度．

解答 解：（1）根據阿基米德原理可知物體受到的浮力：
F_浮=G_排=0.5N；
（2）根據F_浮=ρ_液gV_排可得，物體排開的水的體積：
V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{0.5N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=5×10^-5m³
浸沒時V_物=V_排=5×10^-5m³；
（3）因為物體懸浮，所以ρ_鹽水=ρ_物=$\frac{{m}_{物}}{{V}_{物}}$=$\frac{0.055kg}{5×1{0}^{-5}{m}^{3}}$=1.1×10³kg/m³．
答：（1）物體在純水中所受的浮力為0.5N；
（2）物體的體積為5×10^-5m³；
（3）物體懸浮時鹽水的密度1.1×10³kg/m³．

點評 進行浮力的計算時，結合題目中給出的物理量選擇合適的公式，計算的過程中注意單位的換算．