Question

4．某物体在空气中用弹簧秤称得读数为2.6N，全部浸入水中用弹簧秤称得读数为1.6N．则：
（1）该物体在水中所受的浮力是多少？
（2）物体的体积多大？
（3）该物体的密度为多少？

Answer 1

分析 （1）利用二次称重法（F_浮=G-F′）求出物体在水中所受的浮力；
（2）根据F_浮=ρgV_排求出物体排开水的体积即为物体的体积；
（3）根据G=mg计算出物体的质量，根据ρ=$\frac{m}{V}$计算物体的密度．

解答 解：（1）该物体在水中所受的浮力：
F_浮=G-F_水′=2.6N-1.6N=1N；
（2）由F_浮=ρgV_排可得，物体排开水的体积：
V_排水=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{1N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=1×10^-4m³，
物体完全浸没时排开水的体积和本身的体积相等，
所以物体的体积：V=V_排水=1×10^-4m³；
（3）由G=mg得，物体的质量：
m=$\frac{G}{g}$=$\frac{2.6N}{10N/kg}$=0.26kg，
物体的密度：
ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{0.26kg}{1×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=2.6×10³kg/m³．
答：（1）该物体在水中所受的浮力是1N；
（2）物体的体积为1×10^-4m³；
（3）该物体的密度为2.6×10³kg/m³．

点评 本题考查了称重法求浮力和阿基米德原理的灵活应用，关键是知道物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等．