Question

【題目】某同學想測量某種液體的密度，設計了如右圖所示的實驗，已知木塊的重力為1.2N，體積為200cm3，當木塊靜止時彈簧測力計的示數為2N，g=10N/kg，求：

（1）木塊受到的浮力是多大？

（2）液體的密度是多少？

（3）剪斷細繩，木塊穩(wěn)定時處于什么狀態(tài)，所受浮力又是多大？

Answer 1

【答案】（1）3.2N （2）1.6×103kg/m3 （3）1.2N

【解析】試題分析：（1）已知木塊的重力和浸沒在水中受到的拉力，可以得到木塊受到的浮力；

（2）已知木塊受到的浮力和浸沒時排開液體的體積，利用阿基米德原理變形公式得到液體的密度；

（3）已知木塊重力，可以得到質量，已知木塊質量和體積，可以得到密度；將木塊密度與液體密度比較，確定木塊浮沉，最后得到木塊靜止時受到的浮力．

解：

（1）由圖可知，木塊浸沒在水中時受到向下的重力、向下的拉力和向上的浮力，

根據力的平衡可知，浮力等于重力與拉力之和，

故受到的浮力：F浮=F拉+G=2N+1.2N=3.2N；

（2）由F浮=ρ液gV排可得液體的密度：

ρ液===1.6×103kg/m3；

（3）根據G=mg可得木塊的質量：

m===0.12kg，

則木塊的密度：ρ===0.6×103kg/m3，

因為ρ＜ρ液，所以木塊最終靜止在液面上，

木塊穩(wěn)定時受到的浮力：F浮′=G=1.2N．

答：（1）木塊受到的浮力是3.2N；

（2）液體的密度是1.6×103kg/m3；

（3）剪斷細繩，木塊穩(wěn)定時處于靜止狀態(tài)，所受浮力是1.2N．