Question

20．彈簧測力計下懸掛一物體，在空氣中稱時彈簧測力計的示數(shù)是395牛，浸沒在水中時彈簧測力計的示數(shù)是345牛，則物體受到的浮力是多大？物體的密度是多少？若將彈簧測力計上提，使物浸入水中的體積減小一半，則此時物體受到的浮力為多大？彈簧測力計的示數(shù)變?yōu)槎啻螅浚╣取10N/kg）

Answer 1

分析 （1）稱量法測物體浸沒在液體中受到的浮力，浮力的大小等于物體在空氣中的重力減去物體浸沒在液體中彈簧測力計的示數(shù)大小；
（2）物體浸沒在水中時，物體的體積V=V_排，根據(jù)F_浮=ρ_水gV_排算出V_排，即可算出物體的體積；先用m=$\frac{G}{g}$算出物體的質(zhì)量，再根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$算出物體的密度；
（3）物體浸入水中的體積減小一半，浮力變?yōu)樵瓉淼囊话耄?br />（4）物體浸入水中的體積減小一半，彈簧秤的示數(shù)為重力減去物體此時受到的浮力．

解答 解：（1）物體浸沒在水中時收到的浮力大小：
F_浮=G-F_拉=395N-345N=50N；
（2）根據(jù)F_浮=ρ_水gV_排可得，物體的體積：
V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{50N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=5×10^-3m³；
物體的質(zhì)量m=$\frac{G}{g}$=$\frac{395N}{10N/kg}$=39.5kg，
物體的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{39.5kg}{5×1{0}^{-3}{m}^{3}}$=7.9×10³kg/m³；
（3）物體浸入水中的體積減小一半，浮力為25N；
（4）此時彈簧測力計的示數(shù)為395N-25N=370N．
答：物體浸沒在水中時受到的浮力是50N；物體的密度是7.9×10³kg/m³；
若將彈簧測力計上提，使物浸入水中的體積減小一半，則此時物體受到的浮力為25N；彈簧測力計的示數(shù)變?yōu)?70N．

點評 稱量法測物體的浮力F_浮=G-F_拉（G為物體在空中受到的重力，F(xiàn)_拉為物體進(jìn)入液體中彈簧測力計的示數(shù)）；
物體浸沒液體中時，排開液體的體積等于物體的體積；
物體在空中的重力為G，浸沒在液體中彈簧測力計的示數(shù)為F，則物體的密度為ρ=$\frac{G}{G-F}$ρ_液．