Question

16．某研究所研制出一種高分子聚合材料，其密度小于水的密度．取一小塊體積為5×10^-5m³的該材料樣品，將其放入盛滿水的大燒杯中，有45g水從大燒杯溢出．（取g=10N/kg）試問(wèn)：
（1）這塊樣品在水中受到的浮力多大？
（2）這塊樣品的密度多大？

Answer 1

分析 （1）已知樣品排開(kāi)水的質(zhì)量，利用G=mg求出重力，根據(jù)阿基米德原理即可得知樣品受到的浮力；
（2）根據(jù)物體的浮沉條件判斷出放入盛滿水的大燒杯中樣品是處于漂浮的，根據(jù)漂浮條件可知樣品的重力；然后求出其質(zhì)量，利用公式ρ=$\frac{m}{V}$計(jì)算小球的密度．

解答 解：
（1）已知m_排=45g=0.045kg，則G_排=m_排g=0.045kg×10N/kg=0.45N，
樣品受到的浮力為F_浮=G_排=0.45N；
（2）由于該材料樣品密度小于水的密度，則放入盛滿水的大燒杯中是處于漂浮狀態(tài)的；
根據(jù)漂浮條件可知：樣品的重力G=F_浮=G_排=0.45N；
所以，m=m_排=0.045kg；
所以密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{0.045kg}{5×1{0}^{-5}{m}^{3}}$=0.9×10³kg/m³．
答：（1）這塊樣品在水中受到的浮力為0.45N；
（2）這塊樣品的密度為0.9×10³kg/m³．

點(diǎn)評(píng) 此題考查了密度公式、重力公式、物體浮沉體積和阿基米德原理的應(yīng)用，都是力學(xué)重要的公式或規(guī)律，其中樣品所處狀態(tài)位置的確定是關(guān)鍵．