Question

16．某研究所研制出一种高分子聚合材料，其密度小于水的密度．取一小块体积为5×10^-5m³的该材料样品，将其放入盛满水的大烧杯中，有45g水从大烧杯溢出．（取g=10N/kg）试问：
（1）这块样品在水中受到的浮力多大？
（2）这块样品的密度多大？

Answer 1

分析 （1）已知样品排开水的质量，利用G=mg求出重力，根据阿基米德原理即可得知样品受到的浮力；
（2）根据物体的浮沉条件判断出放入盛满水的大烧杯中样品是处于漂浮的，根据漂浮条件可知样品的重力；然后求出其质量，利用公式ρ=$\frac{m}{V}$计算小球的密度．

解答 解：
（1）已知m_排=45g=0.045kg，则G_排=m_排g=0.045kg×10N/kg=0.45N，
样品受到的浮力为F_浮=G_排=0.45N；
（2）由于该材料样品密度小于水的密度，则放入盛满水的大烧杯中是处于漂浮状态的；
根据漂浮条件可知：样品的重力G=F_浮=G_排=0.45N；
所以，m=m_排=0.045kg；
所以密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{0.045kg}{5×1{0}^{-5}{m}^{3}}$=0.9×10³kg/m³．
答：（1）这块样品在水中受到的浮力为0.45N；
（2）这块样品的密度为0.9×10³kg/m³．

点评 此题考查了密度公式、重力公式、物体浮沉体积和阿基米德原理的应用，都是力学重要的公式或规律，其中样品所处状态位置的确定是关键．