Question

4．有一個(gè)實(shí)心圓柱形物體，用彈簧測(cè)力計(jì)在空氣中稱重時(shí)，測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為10N；當(dāng)把物體一半體積浸入水中時(shí)，測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為4N．求：
（1）物體的體積；
（2）把物體從彈簧測(cè)力計(jì)上取下投入水中靜止時(shí)，物體受到的浮力．

Answer 1

分析 （1）知道物體的重力和一半體積浸入水中時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，根據(jù)稱重法求出受到的浮力，根據(jù)阿基米德原理求出排開水的體積，進(jìn)一步求出物體的體積；
（2）根據(jù)G=mg=ρVg求出物體的密度，然后與水的密度相比較確定物體投入水中靜止時(shí)的狀態(tài)，根據(jù)物體漂浮條件求出受到的浮力．

解答 解：（1）當(dāng)把物體一半體積浸入水中時(shí)，受到的浮力：
F_浮=G-F′=10N-4N=6N，
由F_浮=ρgV_排可得，物體排開水的體積：
V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{6N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=6×10^-4m³，
則物體的體積：
V=2V=2×6×10^-4m³=1.2×10^-3m³；
（2）由G=mg=ρVg可得，物體的密度：
ρ=$\frac{G}{Vg}$=$\frac{10N}{1.2×1{0}^{-3}{m}^{3}×10N/kg}$≈0.83×10³kg/m³，
因ρ＜ρ_水，
所以，把物體從彈簧測(cè)力計(jì)上取下投入水中靜止時(shí)物體漂浮，
此時(shí)受到的浮力：
F_浮′=G=10N．
答：（1）物體的體積為1.2×10^-3m³；
（2）把物體從彈簧測(cè)力計(jì)上取下投入水中靜止時(shí)，物體受到的浮力為10N．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了稱重法求浮力和阿基米德原理、密度公式、重力公式、物體浮沉條件的應(yīng)用，判斷出把物體從彈簧測(cè)力計(jì)上取下投入水中靜止時(shí)物體漂浮是關(guān)鍵．