Question

18．如图所示的实验，开始时溢水杯中装满某种液体，然后让金属块浸没在溢水杯的液体中，g取10N/kg，请根据图中数据计算
（1）金属块受到的浮力；
（2）金属块的体积；
（3）这种液体的密度．

Answer 1

分析 （1）根据称重法可以计算出浮力，F_浮=G-G′．（其中G是物体在空气中所重力，G′是物体浸没在液体中时测力计示数）
（2）金属块完全浸没，排开液体的体积等于金属块的体积；
（3）根据阿基米德原理：F_浮=ρ_液gV_排，导出ρ_液=$\frac{{F}_{浮}}{{gV}_{排}}$，计算液体的密度．

解答 解：
（1）物体的重力为G=1.5N，浸没在液体中弹簧秤的示数为G′=1.0N，
浮力：F_浮=G-G′=1.5N-1.0N=0.5N；
（2）金属块的体积等于排开液体的体积：V=50ml=50cm³=5×10^-5m³；
由F_浮=ρ_液gV_排得，
ρ_液=$\frac{{F}_{浮}}{{gV}_{排}}$=$\frac{0.5N}{10N/kg×5×1{0}^{-5}{m}^{3}}$=1×10³kg/m³．
答：（1）金属块受到的浮力为0.5N；
（2）金属块的体积为5×10^-5m³；
（3）液体的密度是1×10³kg/m³．

点评 本题是力学知识的综合题，考查了学生对密度公式、阿基米德原理的掌握和运用，利用好称重法测浮力是本题的关键．