Question

用弹簧测力计测石块，其重为9.8N，若把石块的一半浸没于水中，弹簧测力计的读数为7.84N，（ρ_煤油=0.8×10³kg/m³）则：
（1）此石块所受到的浮力是多大？
（2）这种石块的密度是多少？
（3）若把石块全部浸入煤油中，弹簧测力计的读数将变为多大？

Answer 1

分析：（1）根据F_浮=G-F_拉即可求出答案．
（2）根据石块的重力求得其质量，再根据浮力求得其密度．
（3）根据F_浮=ρgV_排求出其在煤油中所受浮力大小，然后再用重力减去浮力即为弹簧测力计的读数．

解答：解：（1）石块受到的浮力，F_浮=G-F_拉=9.8N-7.84N=1.96N．
（2）石块的质量m=

G

g

=

9.8N

9.8N/kg

=1Kg，
设石块的密度为ρ，那么石块的体积v=

m

ρ

=

1kg

ρ

，
它浸在水中的体积为自身的一半，所以：
浸在水中的体积为v'=

1

2ρ

，
那么，石块受到的浮力，F_浮=ρ_水v'g
由1.0×10³kg/m³×

1

2ρ

×9.8N/kg=1.96N，解得ρ=2.5×10³kg/m³．
由（1）、（2）知道，石块的质量为m=1kg，密度ρ=2.5×10³kg/m³
那么，石块的体积V=

m

ρ

=

1kg

2.5×103kg/m3

=0.4×10^-3m³，
将石块全部浸没在煤油中时，石块受到的浮力大小为：
F_浮=ρvg=0.8×10³kg/m³×0.4×10^-3m³×9.8N/kg=3.136N≈3.14N
那么，弹簧秤的读数为9.8N-3.14N=6.66N
（1）此石块所受到的浮力是1.96N．
（2）这种石块的密度是2.5×10³kg/m³．
（3）若把石块全部浸入煤油中，弹簧测力计的读数将变为6.66N．

点评：此题考查了学生对浮力大小的计算和密度的计算，此题的步骤较多，有一定难度，属于中档题．