Question

7．將石塊掛在彈簧秤下，在空氣中彈簧秤讀數(shù)為9.8N，若把石塊浸沒在水中，彈簧秤讀數(shù)變?yōu)?.8N，求：
（1）石塊受到的浮力；
（2）石塊的體積；
（3）石塊的密度．

Answer 1

分析 （1）根據F_浮=G-F_拉即可求出石塊受到的浮力；
（2）根據F_浮=ρgV_排求排開水的體積，即可得出石塊的體積．
（3）根據石塊的重力求得其質量，再根據密度公式求其密度．

解答 解：（1）石塊受到的浮力，F(xiàn)_浮=G-F_拉=9.8N-5.8N=4N．
（2）由F_浮=ρ_液gV_排得：
V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{4N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=4×10^-4m³，
由于石塊浸沒在水中，則V_石=V_排=4×10^-4m³，
（3）石塊的質量m_石=$\frac{G}{g}$=$\frac{9.8N}{10N/kg}$=0.98kg，
石塊的密度為ρ_石=$\frac{{m}_{石}}{{V}_{石}}$=$\frac{0.98kg}{4×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=2.45×10³kg/m³．
將石塊全部浸沒在煤油中時，石塊受到的浮力大小為：
F_浮′=ρ_煤油V_石g=0.8×10³kg/m³×4×10^-4m³×9.8N/kg=3.136N≈3.14N
那么，彈簧秤的讀數(shù)為F′=G-F_浮′=9.8N-3.14N=6.66N．
答：（1）石塊受到的浮力為4N；
（2）石塊的體積為4×10^-4m³；
（3）石塊的密度為2.45×10³kg/m³．

點評 此題考查了學生對浮力大小的計算和密度的計算，此題的步驟較多，有一定難度，屬于中檔題．