Question

學了“浮力”知識后,小紅同學進行了相關的實踐活動。

(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10 N/kg)

(1)她選取一質量為750 g、體積為1 250 cm3長方體木塊,讓它漂浮在水面上,如圖甲所示,求木塊受到的浮力。

(2)取來規格相同由合金材料制成的螺母若干,每只螺母質量為50 g,將螺母逐個放置在漂浮的木塊上。問：放多少只螺母時,木塊剛好浸沒在水中?

(3)她又用彈簧測力計、一只螺母做了如圖乙所示的實驗,彈簧測力計靜止時的示數為0.4 N,求合金材料的密度。

Answer 1

解(1)因為木塊漂浮,由F浮=G得,

木塊受到的浮力：F浮=G木=m木g=750×10-3kg×10 N/kg=7.5 N;

(2)木塊完全浸沒。由阿基米德原理得,

此時木塊受到的浮力：F'浮=G排=ρ水gV排=ρ水gV

=1.0×103kg/m3×10  N/kg×1 250×10-6m3

=12.5 N

螺母的重力為： G螺母總=F'浮-G木=12.5 N-7.5 N=5 N,

螺母的個數為：n===10只;

(3)螺母完全浸沒在水中,

由F浮=G-F'得,

螺母受到的浮力：xkb1.com

F浮螺母=G螺母-F'=0.5 N-0.4 N=0.1 N, w     W w   .X k b 1. c O m

螺母的體積：

V螺母===10-5m3

由ρ=得,合金材料的密度：

ρ合金===5×103kg/m3。