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5.某中学研究性学习小组,驾船至湖中,他们用细线系住一块石块,并用弹簧测力计测出其重力为6.0N.然后把石块放入湖水中,弹簧测力计的示数为3.6N.当石块触及湖底时,他们在水面细线处做了一个标记,并测出石块到标记处的线长为5m.(g=10N/kg,ρ=1.0×103kg/m3)求:
(1)在湖水中石块受到的浮力;
(2)此处湖底的湖水压强;
(3)石块的密度.

分析 (1)石块受到竖直向下的重力和竖直向上的拉力及浮力,石块受力平衡,列出关系式,可求出石块受到的浮力;
(2)根据压强公式P=ρgh,h=4.8m,代入数值,可算出湖底的压强;
(3)根据浮力公式F=ρgV石可求出石块的体积和根据重力公式G=mg求出石块的质量,然后利用公式m=ρV的变形,可求得石块的密度.

解答 解:(1)石块受到浮力:
F=G-F=6N-3.6N=2.4N.
(2)因为测出石块到标记处的线长为5m,
所以,水深h=5m,
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×5m=5×104Pa.
(3)石块体积为V,由F=ρVg得:
V=$\frac{F}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{2.4N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=2.4×10-4m3
石块的质量m=$\frac{G}{g}$=$\frac{6N}{10N/kg}$=0.6kg,
石块的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{0.6kg}{2.4×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=2.5×103kg/m3
答:(1)石块受到的浮力是2.4N.
(2)湖水对此处湖底的压强是5×104Pa.
(3)石块的密度是2.5×103kg/m3

点评 本题考查知识点比较多,密度的计算、浮力及液体压强的计算,牢记公式及其公式变形并能熟练应用是解答的关键.

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