Question

13．小星想測量一個(gè)石塊的密度，他將石塊用細(xì)線拴住掛在彈簧測力計(jì)下靜止時(shí)，彈簧測力計(jì)的示數(shù)為12N；再將彈簧測力計(jì)下的石塊全部浸沒水中靜止時(shí)，彈簧測力計(jì)的示數(shù)是7N；然后將石塊全部浸沒在某種液體中靜止時(shí)，彈簧測力計(jì)的示數(shù)是8N．求：
（1）金屬塊全部浸沒在水中所受浮力為多少？
（2）金屬塊的密度為多少？
（3）某種液體的密度為多少？

Answer 1

分析 （1）知道金屬塊重，從圖中讀出金屬塊全浸入水中彈簧測力計(jì)的示數(shù)，利用稱重法求金屬塊受到的浮力；
（2）求出了金屬塊受到水的浮力，利用阿基米德原理求金屬塊的體積；求出金屬塊的質(zhì)量，利用密度公式ρ=$\frac{m}{V}$求金屬塊的密度；
（3）利用稱重法求金屬塊受到某種液體的浮力，再利用阿基米德原理求某種液體的密度．

解答 解：
（1）金屬塊在水中所受到的浮力：
F_浮=G-F_示=12N-7N=5N；
（2）根據(jù)F_浮=ρ_水V_排g可得，金屬塊的體積：
V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{5N}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=5×10^-4m³，
金屬塊的質(zhì)量：
m=$\frac{G}{g}$=$\frac{12N}{10N/kg}$=1.2kg，
金屬塊的密度：
ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{1.2kg}{5×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=2.4×10³kg/m³；
（3）金屬塊在某種液體中時(shí)受到的浮力：
F_浮′=12N-8N=4N，
根據(jù)F_浮′=ρ_液V_排g可得，液體的密度：
ρ_液=$\frac{{F}_{浮}^{′}}{{V}_{排}g}$=$\frac{4N}{5×1{0}^{-4}{m}^{3}×10N/kg}$=0.8×10³kg/m³．
答：（1）金屬塊所受浮力為5N；
（2）金屬塊的密度為2.4×10³kg/m³；
（3）某種液體的密度為0.8×10³kg/m³．

點(diǎn)評(píng) 稱重法的運(yùn)用是本題中求浮力的基本方法，本題的難點(diǎn)還是兩次浮力公式的運(yùn)用，利用金屬塊排開水的體積與排開液體的體積相同，進(jìn)而求出液體的密度．