Question

2010年4月，墨西哥湾的海底石油开采平台发生火灾，泄漏的石油造石油公司和科学家对泄露量上发生争论．小明认为应先测量石油密度才能估算他设计了如图所示的装置．在杯子内盛有适量石油，放入一个质量是5.6×10^-3kg，边长是2cm的正方体物块，有

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的体积浸没在石油中，此时石油深度为0.1m．（g=10N/kg）
（1）物体所受的浮力是多少？
（2）石油的密度为多少？（保留两位小数）
（3）石油对杯底的压强是多少？

Answer 1

分析：（1）知道物块的质量，利用重力公式求物块重，因为物块漂浮，利用物体的漂浮条件求物块受到的浮力；
（2）求出正方体物块的体积，求出排开石油的体积，再根据阿基米德原理求出石油的密度．
（3）已知石油的深度，根据公式p=ρgh可求石油对杯底的压强．

解答：解：（1）物块受到的浮力：
F_浮=G=mg=5.6×10^-3kg×10N/kg=5.6×10^-2N，
（2）排开的石油的体积：
V_排油=

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V物=

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×（0.02m）³=6×10^-6m³，
∵F_浮=ρ_油V_排油g，
石油的密度：
ρ_油=

F浮

gV排油

=

5.6×10-2N

6×10-6m3×10N/kg

=0.93×10³kg/m³．
（3）杯底受到的压强：
p=ρgh=0.93×10³kg/m³×10N/kg×0.1m=930Pa．
答：（1）物体所受的浮力是5.6×10^-2N；
（2）石油的密度为0.93×10³kg/m³；
（3）石油对杯底的压强是930Pa．

点评：本题考查浮力、密度和液体压强的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，还要知道物体漂浮时浮力等于自身的重力．