Question

將密度為2.7×10³Kg/m³、體積為5×10^-3m³的圓柱形鋁塊，懸掛在彈簧測力計的下面，將鋁塊浸沒在水中時，上表面受到水的壓力是240N，下表面受到水的壓力是289N，此時鋁塊受到的浮力是________N，彈簧測力計的示數(shù)是________N．如果鋁塊脫離彈簧測力計的掛鉤，它在水中將________，這是因為________．

Answer 1

49    83.3    下沉    鋁塊的密度大于水的密度
分析：①從浮力產生的原因來考慮，利用公式F_浮=F_下表面-F_上表面計算浮力的大�。�
②稱重法測浮力：金屬塊所受浮力等于金屬塊的重力減去金屬塊在水中測力計的示數(shù)．已知鋁塊的體積和密度，先利用公式m=ρv求出鋁塊的質量，再利用公式G=mg計算出鋁塊的重力，從而可以利用公式F_示=G-F_浮計算出彈簧測力計的示數(shù)．
③首先判斷出鋁塊的密度與水的密度的大小關系，再利用物體的浮沉條件判定．
解答：①∵F_下表面=289N，F(xiàn)_上表面=240N，
∴F_浮=F_下表面-F_上表面=289N-240N=49N，
②∵ρ=2.7×10³Kg/m³，V=5×10^-3m³，
∴鋁塊的質量為：m=ρV=2.7×10³Kg/m³×5×10^-3m³=13.5kg，
∵g=9.8N/kg，
∴鋁塊的重力為：G=mg=13.5kg×9.8N/kg=132.3N，
當鋁塊浸沒在水中時：
F_示=G-F_浮=132.3N-49N=83.3N．
③∵鋁塊的密度為2.7×10³Kg/m³，水的密度為1.0×10³Kg/m³，
∴ρ_鋁＞ρ_水，
當ρ_物＞ρ_液時，物體在液體中會下沉．
故答案為：49，83.3，下沉，鋁塊的密度大于水的密度．
點評：本題考查了學生對密度公式、重力公式、利用浮力產生的原因來計算浮力的大小，并可以利用其公式變形F_示=G-F_浮計算出彈簧測力計的示數(shù)的大小，以及體浮沉條件的靈活應用，知道實心物體密度大于水的密度時，物體會下沉．