Question

7．小明同學把一個鐵塊用細繩懸掛在彈簧測力計的掛鉤上，鐵塊在空氣中時彈簧測力計的讀數是4.74N，已知鐵的密度為ρ_鐵=7.9×10³kg/m³，g取10N/kg．當把鐵塊浸沒在密度為1.05×10³kg/m³的液體中時，求：
（1）鐵塊的體積；
（2）鐵塊受到的浮力；
（3）彈簧測力計的拉力．

Answer 1

分析 （1）鐵塊在空氣中時彈簧測力計的讀數即為鐵塊的重力，根據G=mg求出鐵塊的質量，根據ρ=$\frac{m}{V}$求出鐵塊的體積；
（2）鐵塊浸沒時排開液體的體積和自身的體積相等，根據阿基米德原理求出受到的浮力；
（3）根據稱重法求出彈簧測力計的拉力．

解答 解：（1）由G=mg可得，鐵塊的質量：
m=$\frac{G}{g}$=$\frac{4.74N}{10N/kg}$=0.474kg，
由ρ=$\frac{m}{V}$得，鐵球的體積：
V=$\frac{m}{{ρ}_{鐵}}$=$\frac{0.474kg}{7.9×1{0}^{3}kg/{m}^{3}}$=6×10^-5m³；
（2）鐵球浸沒液體中，排開液體的體積：
V_排=V=6×10^-5m³，
鐵塊受到的浮力：
F_浮=ρ_液gV_排=1.05×10³kg/m³×10N/kg×6×10^-5m³=0.63N；
（3）由F_浮=G-F′可得，彈簧測力計的拉力：
F′=G-F_浮=4.74N-0.63N=4.11N．
答：（1）鐵塊的體積為6×10^-5m³；
（2）鐵塊受到的浮力為0.63N；
（3）彈簧測力計的拉力為4.11N．

點評 本題考查了重力公式和密度公式、阿基米德原理、稱重法求浮力公式的應用，要注意物體浸沒時排開液體的體積和自身的體積相等．