Question

18．如圖所示，用彈簧測力計(jì)測出一圓柱體的重力為2.2N，將圓柱體浸沒于水中，讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù)為2N，根據(jù)以上條件進(jìn)行下列計(jì)算：
（1）圓柱體浸沒于水中時(shí)所受浮力為多少牛頓？
（2）圓柱體排開水的體積是多少毫升？
（3）圓柱體的密度是多少？

Answer 1

分析 （1）利用二次稱重法求出物體受到水和在某液體中對(duì)它的浮力；
（2）已知浮力，利用F_浮=ρ_液gV_排求出圓柱體排開水的體積；
（3）圓柱體完全浸沒，其體積等于排開水的體積，利用G=mg求出質(zhì)量，再利用$ρ=\frac{m}{V}$可求密度．

解答 解：（1）物體受到水的浮力：F_浮=G-F_視=2.2N-2N=0.2N；
（2）由F_浮=ρ_液gV_排可得，
V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{0.2N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=2×10^-5m³=20mL；
（3）由題意知，圓柱體的體積V=V_排=2×10^-5m³，
圓柱體的密度：
$ρ=\frac{m}{V}$=$\frac{G}{gV}$=$\frac{2.2N}{10N/kg×2×1{0}^{-5}{m}^{3}}$=1.1×10⁴kg/m³．
答：（1）圓柱體浸沒于水中時(shí)所受浮力為0.2N；
（2）圓柱體排開水的體積是20mL；
（3）圓柱體的密度是1.1×10⁴kg/m³．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了學(xué)生對(duì)阿基米德原理的掌握和運(yùn)用，利用好稱重法測浮力和物體排開液體的體積相等是本題的關(guān)鍵．