Question

8．一個金屬塊重5N，將此金屬塊用彈簧測力計懸掛后浸沒在水中稱時，測力計示數為4N．求：
（1）金屬塊浸沒在水中受到的浮力；
（2）金屬塊的體積；
（3）金屬塊的質量；
（4）金屬塊的密度．

Answer 1

分析 （1）利用二次稱重法（F_浮=G-F_示）求出金屬塊受到水對它的浮力．
（2）再根據F_浮=ρ_水gV_排求出金屬塊排開水的體積．
（3）先根據重力求出金屬塊的質量．
（4）利用密度公式求出金屬塊的密度．

解答 解：（1）金屬塊在水中所受的浮力：F_浮=G-F_示=5N-4N=1N；
（2）由F_浮=ρ_水gV_排可得金屬塊排開水的體積：
V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{1N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=1×10^-4m³，
因為金屬塊浸沒在水中，
所以V_金屬=V_排=1×10^-4m³，
（3）金屬塊的質量：
m=$\frac{G}{g}$=$\frac{5N}{10N/kg}$=0.5kg，
（4）金屬塊的密度：
ρ_金屬=$\frac{m}{{V}_{金屬}}$=$\frac{0.5kg}{1×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=5×10³kg/m³．
答：（1）金屬塊浸沒在水中受到的浮力為1N；
（2）金屬塊的體積為1×10^-4m³；
（3）金屬塊的質量為0.5kg；
（4）金屬塊的密度為5×10³kg/m³．

點評 本題考查了學生對浮力的計算、密度的計算、阿基米德原理的掌握和運用，利用好稱重法測浮力是本題的關鍵．