Question

如圖所示，有一重為G=27N的長方體物體，長L=20cm，它的橫截面積S₁，是盛水容器橫截面積S₂（容器壁厚不計）的1/3，當物體有2/5的體積浸入水中時，彈簧測力計的示數為F=23N（g取10N/kg）根據題中所給條件，試一試你能求出與物體有關的物理量有哪些？請分別用符號代入公式計算出結果．
A．當物體有2/5的體積浸入水中時受到的浮力為F_浮=________；
B．當物體有2/5的體積浸入水中時排開水的體積為V_排=________；
C．物體的體積為V_物=________；
D．物體的橫截面積為S₁=________；
E．物體的質量為m=________；
F．物體的密度為ρ=________．

Answer 1

4N    400cm³    1000cm³    50cm²    2.7kg    2.7×10³kg/m³
分析：A、利用稱重法F_浮=G-F_示求木塊受到水的浮力；
B、求出了物體受到水的浮力，利用阿基米德原理求物體排開水的體積；
C、根據“物體有的體積浸入水中”求物體的體積；
D、知道物體長，利用v=sL求物體的橫截面積；
E、知道物體重，利用重力公式求物體的質量；
F、求出了物體的質量、體積，利用密度公式求物體的密度．
解答：A．物體受到水的浮力：F_浮=G-F_示=27N-23N=4N；
B．∵F_浮=ρ_水v_排g，
∴物體排開水的體積：
v_排===4×10^-4m³=400cm³；
C．物體的體積：v_物=v_排=×400cm³=1000cm³；
D．物體的橫截面積：s₁===50cm²；
E．物體的質量：m===2.7kg=2700g；
F．物體的密度：ρ===2.7g/cm³=2.7×10³kg/m³．
故答案為：A.4N，B.400cm³，C.1000cm³，D.50cm²，E.2.7kg，F.2.7×10³kg/m³．
點評：本題為力學綜合題，考查了學生對密度公式、重力公式、阿基米德原理、稱重法測浮力的掌握和運用，知識點多，屬于難題．